题目内容
【题目】如图所示，汽缸放置在水平桌面上，开口向上，用活塞将一定质量理想气体封闭在汽缸内，活塞距缸底l1=10cm，气体温度t1=17
。加热缸内气体至温度t2时，活塞距缸底l2=12cm。已知活塞横截面积S=2×10－3m2，大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2，活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气，活塞重力忽略不计。
(1)求温度t2；
(2)保持气体温度为t2，将一铁块放在活塞上，再次稳定后活塞回到初始位置，求铁块质量m。
【答案】(1)t2=75
；(2)4kg
【解析】
(1)气体被加热过程中压强不变，由盖吕萨克定律有
代入数据解得
T2=348K，t2=75
(2)设活塞再次稳定后气体压强为p，由平衡条件
mg+p0S=pS
由玻意耳定律
p0l2S=pl1S
代入数据解得
m=4kg
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