Question

（9分）一圓柱形氣缸，質量M為10 kg，總長度L為40 cm，內有一活塞，質量m為5 kg，截面積S為50 cm²，活塞與氣缸壁間摩擦可忽略，但不漏氣（不計氣缸壁與活塞厚度），當外界大氣壓強p₀為1´10⁵ Pa，溫度t₀為7°C時，如果用繩子系住活塞將氣缸懸掛起來，如圖所示，氣缸內氣體柱的高L₁為35 cm，
g取10 m/s²．求：

①此時氣缸內氣體的壓強；
②當溫度升高到多少攝氏度時，活塞與氣缸將分離．

Answer 1

①0.8´10⁵ Pa ②47°C

試題分析：①以氣缸為研究對象，根據平衡條件可得：
p＝p₀－ ＝（1´10⁵－ ）Pa＝0.8´10⁵ Pa，………（4分）
②氣缸內氣體壓強不變，根據理想氣體狀態方程：
 ， ，t＝47°C………（5分）