Question

【题目】横截面积分别为SA=2.0×10﹣3m2、SB=1.0×10﹣3m2的汽缸A、B竖直放置，底部用细管连通，用质量分别为mA=4.0kg、mB=2.0kg的活塞封闭一定质量的气体，气缸A中有定位卡环．当气体温度为27℃时，活塞A恰与定位卡环接触，此时封闭气体的体积为V0=300mL，外界大气压强为P0=1.0×105Pa（g=10m/s2）．求：

（1）当将气体温度缓慢升高到57℃时，封闭气体的体积；

（2）保持气体的温度57℃不变，用力缓慢压活塞B，使气体体积恢复到V0，此时封闭气体的压强多大？此时活塞A与定位卡环间的弹力多大？

Answer 1

【答案】（1）封闭气体的体积是330mL；

（2）封闭气体压强是1.32×105Pa．此时活塞A与定位卡环间的弹力为24N

【解析】

试题分析：（1）气体温度升高时，压强不变，

V1=V0=300mL，T1=273+27=300K，T2=273+57=330K，

由盖吕萨克定律可得：=，

即：=，解得V2=330mL；

（2）V2=330mL，P2=P0+=1.2×105Pa，V3=V0=300mL，

由玻意耳定律可得：P2V2=P3V3，即1.2×105×330=P3×300，

解得：P3=1.32×105Pa；

对活塞A，由平衡条件得：p0SA+mAg+N=p3SA，

代入数据解得：N=24N；