Question

【題目】如圖所示，汽缸放置在水平桌面上，開口向上，用活塞將一定質(zhì)量理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，活塞距缸底l1=10cm，氣體溫度t1=17。加熱缸內(nèi)氣體至溫度t2時，活塞距缸底l2=12cm。已知活塞橫截面積S=2×10－3m2，大氣壓強p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2，活塞與汽缸壁無摩擦且不漏氣，活塞重力忽略不計。

(1)求溫度t2；

(2)保持氣體溫度為t2，將一鐵塊放在活塞上，再次穩(wěn)定后活塞回到初始位置，求鐵塊質(zhì)量m。

Answer 1

【答案】(1)t2=75；(2)4kg

【解析】

(1)氣體被加熱過程中壓強不變，由蓋呂薩克定律有

代入數(shù)據(jù)解得

T2=348K，t2=75

(2)設(shè)活塞再次穩(wěn)定后氣體壓強為p，由平衡條件

mg+p0S=pS

由玻意耳定律

p0l2S=pl1S

代入數(shù)據(jù)解得

m=4kg