问题
计算题
【选修3-3选做题】
横截面积分别为SA=2.0×10-3 m2、SB=1.0×10-3 m2的气缸A、B竖直放置，底部用细管连通，气缸A冲有定位卡环。现用质量分别为mA=4.0 kg、mB=2.0 kg的活塞封闭一定质量的某种理想气体，当气体温度为27℃时，活塞A恰与定位卡环接触，此时封闭气体的体积为V0=300 mL，外界大气压强为p0=1.0×105 Pa。（g取10 m/s2）
(1)使气体温度缓慢升高到57 ℃时，求此时封闭气体的体积；
(2)保持气体的温度57 ℃不变，用力缓慢压活塞B，使封闭气体体积恢复到V0，此时封闭气体的压强多大？活塞A与定位卡环间的弹力多大？
答案
解：（1）等压变化，由盖-吕萨克定律有
解得V2=1.1V0=330 mL
（2）等温变化，由玻意耳定律有p2V2=p3V3
其中
解得p3=1.32×105 Pa
对活塞A进行受力分析，有SA+mAg+FN=p3SA
解得FN=24 N