Question

（2014?兰州一模）如图所示，上端开口的光滑圆形气缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体封闭

（2014?兰州一模）如图所示，上端开口的光滑圆形气缸竖直放置，截面积为40cm2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p0=1.0×105Pa，温度为300K．现缓慢加热气缸内气体，当温度缓慢升高为330K，活塞恰好离开ab，当温度缓慢升高到363K时，（g取10m/s2）求：①活塞的质量②整个过程中气体对外界做的功．

Answer 1

①气体的状态参量为：T₁=300K，P₁=1.0×10⁵Pa
T₂=330K，P₂=（1.0×10⁵+

mg

40×10?4

）Pa
物体做等容变化，则有：

P2

T2

=

P1

T1

代入数据得：m=4kg
②活塞恰好离开ab时：T₂=300K，V₂=0.6S
T₃=363K，V₃=h₃S
因为

V2

T2

=

V3

T3

有

h2S

T2

=

h3S

T3

，
得：h₃=66cm
则W=P₂S（h₃-h₂）=1.1×10⁵×40×10^-4×（0.66-0.6）=26.4J
答：①活塞的质量为4kg；
②整个过程中气体对外界做的功26.4J．