Question

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

如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，截面积为40cm 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p 0 （p 0 =1.0×10 5 Pa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．求：（1）活塞的质量（2）当温度升为360K时活塞上升的高度．

Answer 1

已知：p 1 =1.0×10 5  Pa，p 2 = p 0 + mg s ，T 1 =300K，T 2 =330K，V 1 =60×40cm 3   （1）由 P 1 T 1 = P 2 T 2 知： p 2 = p 0 + mg s = P 1 T 1 T 2 mg=0.1×10 5 ×40×10 -4 =40N     m=4kg （2）T 3 =360K    V 2 =V 1 =60×40cm 3 由等压变化 V 2 T 2 = V 3 T 3 知 V 3 = V 2 T 2 T 3 =65.5×40 △h=65.5-60=5.5cm 答：（1）活塞的质量为4Kg． （2）当温度升为360K时活塞上升的高度为5.5cm．