题目内容
【题目】如图所示，竖直放置的气缸，活塞横截面积为S=0.01m，厚度不计，可在气缸内无摩擦滑动，气缸侧壁有一个小孔，与装有水银的U形玻璃管相通，气缸内封闭了一段高为L=50cm的气柱(U形管内的气体体积不计).此时缸内气体温度为27℃，U形管内水银面高度差
=5cm.已知大气压强
，水银的密度ρ=13.6×10kg/m，重力加速度g取10m/s.求
①活塞的质量m；
②若在活塞上缓慢添加M=26.7kg的沙粒时，活塞下降到距气缸底部H=45cm处，此时气缸内气体的温度.
【答案】（1）6.8㎏（2）64.5℃
【解析】气缸内气体的压强为：p1= p0+ρgh1
活塞受力平衡，有：p0S+mg＝p1S
联立解得：m=6.8kg
②活塞下降后气体的压强为p2，则有：p0S+(M+m)g＝p1S
以气缸内封闭气体为研究对象根据理想气体状态方程，有：
解得：T2＝337.5K，
即：t2＝64.5℃
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