Question

【題目】如圖所示，上端開口的光滑圓柱形汽缸豎直放置，橫截面積為40cm2的活塞將一定質量的氣體和一形狀不規則的固體A封閉在汽缸內。在汽缸內距缸底60cm處設有a、b兩限制裝置，使活塞只能向上滑動。開始時活塞擱在a、b上，缸內氣體的壓強為P0(P0=1.0×l05Pa為大氣壓強)，溫度為300K，現緩慢加熱汽缸內氣體，當溫度為360K時，活塞恰好離開a、b；當溫度為396K時，活塞上升了3cm。g取10m/s2。求：

①當溫度為360K時，缸內氣體的壓強；

②活塞的質量；

③固體A的體積。

Answer 1

【答案】①②8kg③

【解析】

先寫出已知條件，根據等容變化的公式和對活塞受力平衡可以求活塞的質量；由等壓變化公式可以求出物體A的體積。

①，，

從開始到緩慢加熱汽缸為等容過程：

代入數據得；

②時，

代入數據得m=8kg

③從緩慢加熱汽缸到活塞上升為等壓過程：，，

，

，

代入數據得：

設固體A的體積為，

則有：

代入數據得： 。