问题
计算题
如图所示，带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，其下部放入盛水的烧杯中。注射器活塞的横截面积S＝5×10－5 m2，活塞及框架的总质量m0＝5×10－2 kg，大气压强p0＝1.0×105 Pa，当水温为t0＝13 ℃时，注射器内气体的体积为5.5 mL。(g＝10 m/s2)
(1)向烧杯中加入热水，稳定后测得t1＝65 ℃时，气体的体积为多大？
(2)保持水温t1＝65 ℃不变，为使气体的体积恢复到5.5 mL，则要在框架上挂质量多大的钩码？
答案
解：(1)此过程中气体的压强不变
由
，即
，解得V1＝6.5 mL
(2)设所加挂的钩码质量为m′
原来气体的压强为p1＝p0＋
＝1.0×105Pa＋
Pa ＝1.1×105 Pa
加挂质量为m′的钩码后气体的压强为p2＝p1＋
，体积为V2＝5.5 mL
此过程中气体做等温变化由p1V1＝p2V2
即1.1×105×6.5＝(1.1×105＋
)×5.5
解得m′＝0.1 kg