Question

【題目】如圖所示，上端開(kāi)口的光滑圓柱形氣缸豎直放置，截面積為40cm2的活塞將一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在氣缸內(nèi)．在氣缸內(nèi)距缸底60cm處設(shè)有a、b兩限制裝置，使活塞只能向上滑動(dòng)．開(kāi)始時(shí)活塞擱在a、b上，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p0（p0=1.0×105Pa為大氣壓強(qiáng)），溫度為300K．現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，當(dāng)溫度為330K，活塞恰好離開(kāi)a、b；當(dāng)溫度為360K時(shí)，活塞上升了4cm．求：

（1）活塞的質(zhì)量．

（2）物體A的體積．

Answer 1

【答案】（1）m=4kg； (2)ΔV=640cm3

【解析】設(shè)物體A的體積為ΔV，氣體的狀態(tài)參量為：

T1=300K，p1=1.0×105Pa，V1=60×40-ΔV；

T2=330K，p2=(1.0×105+)Pa，V2=V1；

T3=360K，p3=p2，V3=64×40-ΔV．

氣體從狀態(tài)1到狀態(tài)2為等容過(guò)程：

代入數(shù)據(jù)得m=4kg

氣體從狀態(tài)2到狀態(tài)3為等壓過(guò)程：

代入數(shù)據(jù)得ΔV=640cm3．