Question

【题目】如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内．在气缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为p0（p0=1.0×105Pa为大气压强），温度为300K．现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330K，活塞恰好离开a、b；当温度为360K时，活塞上升了4cm．求：

（1）活塞的质量．

（2）物体A的体积．

Answer 1

【答案】（1）m=4kg； (2)ΔV=640cm3

【解析】设物体A的体积为ΔV，气体的状态参量为：

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．

气体从状态1到状态2为等容过程：

代入数据得m=4kg

气体从状态2到状态3为等压过程：

代入数据得ΔV=640cm3．