问题
计算题
(选修3-3选做题)
如图所示,上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置,截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内.在汽缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置,使活塞只能向上滑动.开始时活塞搁在a、b上,缸内气体的压强为p0(p0=1.0×105Pa为大气压强),温度为300K。现缓慢加热汽缸内气体,当温度为330K时,活塞恰好离开a、b;当温度为360K时,活塞上升了4cm。g取10m/s2。求:
(1)活塞的质量;
(2)物体A的体积.
答案
解:(1)设物体A的体积为△V
T1=300K,p1=1.0×105Pa,V1=60×40-△V
T2=330K,p2=(1.0×105+)Pa,V2=V1
T3=360K,p3=p2,V3=64×40-△V
由状态1到状态2为等容过程
代入数据得m=4kg
(2)由状态2到状态3为等压过程
代入数据得△V=640cm3