题目内容
【题目】为了更方便监控高温锅炉外壁的温度变化，在锅炉的外壁上镶嵌一个导热性能良好的气缸，气缸内气体温度可视为与锅炉外壁温度相等。气缸开口向上，用质量为m=1kg的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S=1cm2。当气缸内温度为300K时，活塞与气缸底间距为L，活塞上部距活塞
处有一用轻质绳悬挂的重物M。当绳上拉力为零时，警报器报警。已知室外空气压强P0=1.0×105Pa,活塞与器壁之间摩擦可忽略。求：
（i）当活塞刚刚碰到重物时，锅炉外壁温度为多少?
（i）若锅炉外壁的安全温度为1000K，那么重物的质量应是多少？
【答案】(1)500K (2)2kg
【解析】(i)活塞上升过程为等压变化。
V1=LS ， V2=(L+d)S
得T2=500K
(ii)活塞碰到重物后到绳的拉力为零是等容过程，设重物质量为M。
P2S=P0S+mg
P3S=P0S+(m+M)g
可得：M=2kg
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