一个气缸水平放置在地面上，质量为1kg、截面积为10cm2的活塞，封闭了温度为13℃、体积为120cm3的理想气体在缸内，如果外界大气压强为1×105Pa，问： （1）气体的压强是多大？ （2）如果在活
问题描述：
一个气缸水平放置在地面上，质量为1kg、截面积为10cm2的活塞，封闭了温度为13℃、体积为120cm3的理想气体在缸内，如果外界大气压强为1×105Pa，问：
（1）气体的压强是多大？
（2）如果在活塞上放一个质量也为1kg的重物，则缸内气体的体积多大？
（3）如果将（2）中的气体体积恢复到（1）中的状态，气体温度至少要升高到多少？
答
（1）以活塞为研究对象，根据平衡条件得：
p0S+mg=p1S，可得 p1=p0+
=1×105+mg S
=1.1×105（Pa）1×10 10×10−4
（2）在活塞上放一个质量为1kg的重物时，再以重物和活塞整体为研究对象，由平衡条件得：
p0S+2mg=p2S，可得 p2=p0+2
=1×105+2×mg S
=1.2×105（Pa）1×10 10×10−4
气体发生等温变化，由玻意耳定律得：p1V1=p2V2，得：
V2=
=
p1V1
p2
cm3=110cm3；1.1×105×120 1.2×105
（3）盖•吕萨克定律得：
=V2 V3
T2 T3
式中：V2=110cm3，V3=120cm3，T2=13+273=290（K）
代入解得：T3=316.4K，则t3=316.4-273=43.4℃
答：（1）气体的压强是1.1×105Pa．
（2）如果在活塞上放一个质量也为1kg的重物，则缸内气体的体积110cm3．
（3）如果将（2）中的气体恢复到（1）中的状态，气体温度至少要升高到43.4℃．