Question

【题目】一足够高的内壁光滑的导热气缸竖直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞的面积为1.5×10-3m2，如图所示，开始时气体的体积为3.0×10-3m3，现缓慢地在活塞上倒上一定质量的细沙，最后活塞静止时气体的体积恰好变为原来的三分之一．设大气压强为1.0×105Pa．重力加速度g取10m/s2，求：

①最后气缸内气体的压强为多少？

②最终倒在活塞上细沙的总质量为多少千克？

Answer 1

【答案】①②30kg

【解析】试题分析：先根据气缸内气体的温度保持不变，由求出气缸内气体的压强；通过受力分析得出倒上一定质量的细沙后的压强从而得到总质量。

解：①气缸内气体的温度保持不变，根据玻意耳定律可知

代入数据解得；

②活塞受力分析如图所示

根据力的平衡条件： ，代入数据解得： 。