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
练习册系列答案
相关题目