问题
问答题
如图所示有一传热良好的圆柱形气缸置于水平地面上，已知气缸内总高度40cm，缸的内部横截面积为100cm2，若用气密性很好的光滑活塞将气缸中的气体全部密封起来，再在活塞上放一重物，稳定后活塞离缸底30cm高，外界大气压强P0=1×105Pa，环境温度保持恒定．则
（1）密封稳定后气体的压强为多少？活塞与重物的总质量为多少？（取g=10m/s2））
（2）若某同学先将一不规则小铁块放入气缸后，再用题中的活塞将气体封住，也放上同样的重物，再次稳定时活塞离缸底距离35cm，则小铁块的体积为多少？
答案
（1）设活塞与重物的总质量为m，气体初始状态时：P0=1×105Pa
气体末状态时：P2=P+mg s
由等温变化规律可知：P0HS=P2hS
解得：P2=
P0=1.3×105Pa4 3
m=33kg
（2）设小铁块的体积为△v，则气缸内的气体体积为sL1-△v，放活塞后，气体体积仍为等温变化，有：
p0（sL1-△v）=p2（sL2-△v）
解得：△v=0.2s=2×10-3m3
答：（1）密封稳定后气体的压强为1.3×105Pa，活塞与重物的总质量为33kg
（2）小铁块的体积为2×10-3m3．
