[题目]如图所示.竖直放置.内部光滑的导热气缸用活塞封闭一定质量的理想气体.活塞用固定螺栓固定在距汽缸底部h0=0.6m处.活塞横截面积为S=6cm2.此时气体的压强p=0.5×105pa.汽缸壁是导热的.打开固定螺栓.活塞下降.经过足够长的时间后.活塞停在距离底部h1=0.2m处.在此过程中周围环境温度为t0=27℃.保持不变.已知重力加� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，竖直放置、内部光滑的导热气缸用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞用固定螺栓固定在距汽缸底部h0=0.6m处，活塞横截面积为S=6cm2，此时气体的压强p=0.5×105pa，汽缸壁是导热的，打开固定螺栓，活塞下降，经过足够长的时间后，活塞停在距离底部h1=0.2m处，在此过程中周围环境温度为t0=27℃，保持不变，已知重力加速度取g=10m/s2，大气压强p0=1.0×105pa。

求：

（1）活塞的质量；

（2）周围环境温度缓慢升高到t=177℃，保持不变，求活塞稳定时距汽缸底部的距离。

【答案】（1）3kg （2）0.3m

【解析】（1）设活塞的质量为m，打开固定螺栓经过足够长的时间，这个过程中密封气体的温度不变，由玻意耳定律有

pSh0=p1Sh1

又p1= p0+

联立解得m=3kg

（2）周围环境温度缓慢升高，最终活塞又升高到距汽缸底部h2处，此过程气体做等压变化，由盖-吕萨克定律有

解得：h2=0.3m

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