Question

如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为40 cm²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60 cm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＝1.0×10⁵ Pa为大气压强)，温度为300 K．现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330 K时，活塞恰好离开a、b；当温度为360 K时，活塞上升了4 cm.g取10 m/s²求：

(1)活塞的质量；

(2)物体A的体积．

Answer

(1)4 kg (2)640 cm3

【解析】(1)设物体A的体积为ΔV.

T1＝300 K，p1＝1.0×105 Pa，V1＝60×40－ΔV

T2＝330 K，p2＝(1.0×105＋) Pa，V2＝V1

T3＝360 K，p3＝p2，V3＝64×40－ΔV

由状态1到状态2为等容过程＝

代入数据得m＝4 kg

(2)由状态2到状态3为等压过程＝

代入数据得ΔV＝640 cm3