题目内容
【题目】如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸竖直放置，汽缸的深度l=45cm，活塞与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体.当气体的温度T0=300K、大气压强p0=1.0×105Pa时，活塞与汽缸底部之间的距离l0=30cm，活塞的横截面积S=1.0×10-3m2，不计活塞的质量和厚度.现对汽缸加热，使活塞缓慢上升，求：
(1)活塞刚到汽缸口处(没漏气)时封闭气体的温度T1；
(2)达到(1)状态后，保持缸内气体温度不变，然后向活塞上缓慢地放细砂，则放多少砂才能使活塞回到初始位置？
【答案】(1)
(2)m=5kg
【解析】
(1)设汽缸的横截面积为S，由题意可知，此过程为等压膨胀
由盖—吕萨克定律有
解得：
(2)由题意可知，此过程温度保持不变，由波意耳定律有：
，其中
解得：m=5kg
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