Question

【題目】如圖，內(nèi)壁光滑的絕熱氣缸豎直放置，內(nèi)有厚度不計的絕熱活塞密封，活塞質(zhì)量m=10kg。初始時，整個裝置靜止且處于平衡狀態(tài)，活塞與底部的距離為l0，溫度T0=300K。現(xiàn)用電阻絲（體積不計）為氣體加熱，同時在活塞上添加細砂保持活塞的位置始終不變直到T=600K。已知大氣壓強p0=1×105Pa，活塞截面積S=1.0×10-3m2，取g=10m/s2，求：

(i)溫度為T時，氣體的壓強；

(ii)活塞上添加細砂的總質(zhì)量△m。

Answer 1

【答案】(i)4×105Pa；(ii)20kg。

【解析】

(i)初狀態(tài)時，設(shè)氣體的壓強為，以活塞為研究對象，由平衡條件知

末狀態(tài)時，設(shè)氣體的壓強為，由查理定律有

解得

=4×105Pa

(ii)末狀態(tài)時.以活塞為研究對象，由平衡條件知

解得:

Δm=20kg