Question

【题目】如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，横截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内。在汽缸内距缸底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P0(P0=1.0×l05Pa为大气压强)，温度为300K，现缓慢加热汽缸内气体，当温度为360K时，活塞恰好离开a、b；当温度为396K时，活塞上升了3cm。g取10m/s2。求：

①当温度为360K时，缸内气体的压强；

②活塞的质量；

③固体A的体积。

Answer 1

【答案】①②8kg③

【解析】

先写出已知条件，根据等容变化的公式和对活塞受力平衡可以求活塞的质量；由等压变化公式可以求出物体A的体积。

①，，

从开始到缓慢加热汽缸为等容过程：

代入数据得；

②时，

代入数据得m=8kg

③从缓慢加热汽缸到活塞上升为等压过程：，，

，

，

代入数据得：

设固体A的体积为，

则有：

代入数据得： 。