Question

【题目】如图甲所示，竖直放置的汽缸中的活塞上放置一重物，活塞可在汽缸内无摩擦滑动。汽缸导热性良好，其侧壁有个小孔与装有水银的U形玻璃管相通，汽缸内封闭了一段高为80 cm的理想气体柱(U形管内的气体体积不计，U形管足够长且水银始终没有进入汽缸),此时缸内气体处于图乙中的A状态，温度为27C.已知大气压强, 重力加速度g取10 m/s2。

(i )求A状态时U形管内水银面的高度差h2和活塞及重物的总质量m;

(ii )若对汽缸缓慢加热, .使缸内气体变成B状态，求此时缸内气体的温度。

Answer 1

【答案】( i )37.5 cm； 625 kg； (ii)600 K

【解析】

( i)由题图乙可知A状态时封闭气体柱压强为

汽缸的横截面积

对活塞，有

由题意可知

代入数据解得

(ii)从A状态到B状态，汽缸内气体做等压变化

由盖一吕萨克定律有

所以