题目内容
【题目】如图，T型硬质轻活塞上端与力传感器固连，下端与气缸光滑接触且不漏气．已知大气压强p0=1.0×105Pa，活塞横截面积为S，活塞到气缸底部距离为H=20cm，气缸底部到地面高度为h，此时气体温度为
。现对活塞下部气体缓慢加热，同时记录力传感器示数，最后得到如图的F﹣t图象。整个过程中活塞与气缸始终密闭。（g取10m/s2）求：
(1)气缸质量M；
(2)h大小；
(3)活塞截面积S。
【答案】（1）2kg（2）1.8cm（3）1.41×10﹣3m2
【解析】
(1)加热时，气体先做等压变化，气缸活塞整体平衡，由平衡条件得：
解得：
(2)气体体积保持不变，气体发生等压变化，由查理定律得：
解得：
(3)气体温度从
到
过程气体发生等容变化，由查理定律得：
其中：
，
解得：
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