题目内容
如图所示,一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内,活 塞相对于底部的高度为h,可沿气缸无摩擦地滑动.取质量为m的沙子缓 慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完时,活塞下降了h/4,再取一定质量的沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界大气的压强和温度始终保持不变,此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度为h/2.求第二次倒入活塞上的沙子的质量。
m’=2m
解析:设大气和活塞对气体的总压强为p0,活塞上表面面积为s,甲质量m的沙子后,气体压强为p1,则:p1= p0+mg/s。
由波意耳定律,p0 h=p1(h-h/4),
再加质量m’的沙子后,气体压强变为p2,,则:p2=p0+(m+m’)g/s。
活塞相对于底部高度h/2,由波意耳定律,p0h=p2h/2,
联立解得:m’=2m
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