Question

如图所示，上端开口的光滑圆形气缸竖直放置，截面积为40 cm 2 的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，在气

如图所示，上端开口的光滑圆形气缸竖直放置，截面积为40 cm 2 的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，在气缸内距缸底60 cm处设有卡环ab，使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在ab上，缸内气体的压强等于大气压强为p 0 =1.0×10 5 Pa，温度为300 K。现缓慢加热汽缸内气体，当温度缓慢升高为330 K，活塞恰好离开ab；当温度缓慢升高为360 K时，活塞上升了4 cm。(g取10 m/s 2 )求： （1）活塞的质量； （2）整个过程中气体对外界做的功。

Answer 1

解：（1）气体的状态参量为 T 1 =300 K，P 1 =1.0×10 5 Pa T 2 =330 K， 因为V 2 =V 1 ，则有 代入数据解得m=4 kg （2）根据公式W=Fh=(P 0 S+mg)h 代入数据得W=17.6 J