问题
计算题
（9分）如图所示，竖直放置的气缸，活塞横截面积为S=0.01m2，可在气缸内无摩擦滑动。气缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通，气缸内封闭了一段高为80cm的气柱（U形管内的气体体积不计）。此时缸内气体温度为7℃，U形管内水银面高度差h1=5cm。已知大气压强p0=1.0×105Pa，水银的密度
kg/m3，重力加速度g取10m/s2。
①求活塞的质量m；
②若对气缸缓慢加热的同时，在活塞上缓慢添加沙粒，可保持活塞的高度不变。当缸内气体温度升高到37℃时，求U形管内水银面的高度差为多少？
答案
m="6.8" kg 13.4cm
题目分析：（2）①对活塞，有：
（2分）
由题意，可知：
（1分）
解得：
（1分）
代入数值得m="6.8" kg（1分）
②活塞位置不变，气缸内气体做等容变化
由
（2分）
T1=280K，T2="310K" （1分）
（1分）
h2=13.4cm