Question

【题目】如图，内壁光滑的绝热气缸竖直放置，内有厚度不计的绝热活塞密封，活塞质量m=10kg。初始时，整个装置静止且处于平衡状态，活塞与底部的距离为l0，温度T0=300K。现用电阻丝（体积不计）为气体加热，同时在活塞上添加细砂保持活塞的位置始终不变直到T=600K。已知大气压强p0=1×105Pa，活塞截面积S=1.0×10-3m2，取g=10m/s2，求：

(i)温度为T时，气体的压强；

(ii)活塞上添加细砂的总质量△m。

Answer 1

【答案】(i)4×105Pa；(ii)20kg。

【解析】

(i)初状态时，设气体的压强为，以活塞为研究对象，由平衡条件知

末状态时，设气体的压强为，由查理定律有

解得

=4×105Pa

(ii)末状态时.以活塞为研究对象，由平衡条件知

解得:

Δm=20kg