(选修3-3选做题)
如图所示,圆柱形气缸开口向上竖直放置在水平面上,气缸足够长,内截曲积为S,大气压强为P0,一厚度不计、质量为的活塞封住一定量的理想气体,温度为T0时缸内气体体积为V0,先在活塞上缓慢放上质量为3m的砂子,然后将缸内气体温度缓慢升高到2T0,求:
(1)最后缸内气体的体积;
(2)画出缸内气体状态变化的p-V图象。

解:(1)p1=p0+mg/S=1.5p0
p2S=p0S+mg+3mg,p2=p0+4mg/S=3p0
等温过程:由p1V0=p2V2得V2=0.5V0
等压过程:由V2/T0=V3/2T0得V3=V0
(2)