Question

【題目】如圖所示，上端開口的光滑圓柱形氣缸豎直放置，橫截面積為20cm2的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)。在氣缸內(nèi)距缸底h處設(shè)有A、B兩限制裝置，使活塞只能向上滑動(dòng)。開始時(shí)活塞擱在A、B上，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為P1=l×105Pa；溫度為T1=300K，現(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)氣體，當(dāng)溫度為T2=330K時(shí)，活塞恰好離開A、B，當(dāng)溫度為T3=360K時(shí)，活塞上升2cm，取g=l0m/s2，大氣壓蛋P0=1×105Pa。求：

（i）活塞的質(zhì)量m；

（ii）A、B限制距缸底的距離h。

Answer 1

【答案】(1) （2）

【解析】（i）以氣缸內(nèi)封閉的理想氣體為研究對(duì)象，初狀態(tài)P1=1.0×105Pa，T1=300K，活塞即將離開A、B時(shí)，溫度T2=330K，設(shè)壓強(qiáng)為P2，則， ，解得；

（ii）活塞恰好離開A、B，上升2cm，這個(gè)過程在等壓過程，初狀態(tài)T2=330K，體積V2=20h，當(dāng)溫度為T3=360K時(shí)，體積V3=20（h＋2），則，解得h=22cm；