问题 问答题

如图所示,横截面积为S的汽缸A与容器B用一个带有阀门K的细管相连,K闭合时,容器B为真空.用密闭且不计摩擦的活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸A中,活塞上放有若干个质量不同的砝码,当汽缸A中气体的压强为P、温度为T时,活塞离汽缸底部的高度为H,如图所示.现打开阀门K,活塞下降,同时对气体加热,使A、B中气体温度均升至T′,此时活塞离汽缸底高度为4H/5.若要使A、B中气体的温度恢复到T,活塞距离汽缸底部的高度仍然为4H/5,可将活塞上的砝码取走少许,

问:(1)容器B的容积VB多大?

(2)取走的砝码的质量为多少?

答案

(1)气体进入B中的过程是等压变化,根据盖-吕萨克定律,有:

V1
T1
=
V2
T2

即

HS
T
=
4
5
HS+VB
T′

解得:VB=(

T′
T
-
4
5
)HS

(2)取走砝码后,保持活塞的高度不变是等容变化,由查理定律 

P1
T1
=
P2
T2

得

P
T′
=
P-
△mg
S
T

即△m=

(T′-T)pS
Tg

答:(1)容器B的容积为(

T′
T
-
4
5
)HS;

(2)取走的砝码的质量为

(T′-T)pS
Tg

单项选择题
单项选择题 A1/A2型题