Question

【题目】一个质量为M的活塞将一定质量的理想气体封闭在上端开口直立的圆筒形气缸内，活塞上堆放着铁砂，活塞的面积S=Mg/P0.如图所示，最初活塞置在气缸内壁的固定的卡环上，气柱的高度为H0，压强等于大气压强P0。现对气体缓慢加热，当气体的温度升高了ΔT=600K时，活塞及铁砂开始离开卡环而上升，继续加热直到气柱高度为H1=1.2H0 此后，在维持温度不变的条件下逐渐取走铁砂，直到铁砂全部取走时，气柱的高度为H2=1.8H0，求此时气体温度（不计活塞与气缸间的摩擦）。

Answer 1

【答案】1080K

【解析】设原气缸气体温度为T0，开始等容升温有

P0/T0=P1/(T0+600)

继续加热上升，为等压膨胀

H0S/(T0+600)=1.2H0S/T

取走铁砂为等温膨胀

P1·1.2H0S=2P0·1.8H0S

联立方程T=1080K。