Question

【題目】如圖，T型硬質(zhì)輕活塞上端與力傳感器固連，下端與氣缸光滑接觸且不漏氣．已知大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa，活塞橫截面積為S，活塞到氣缸底部距離為H=20cm，氣缸底部到地面高度為h，此時(shí)氣體溫度為�，F(xiàn)對(duì)活塞下部氣體緩慢加熱，同時(shí)記錄力傳感器示數(shù)，最后得到如圖的F﹣t圖象。整個(gè)過(guò)程中活塞與氣缸始終密閉。（g取10m/s2）求：

(1)氣缸質(zhì)量M；

(2)h大小；

(3)活塞截面積S。

Answer 1

【答案】（1）2kg（2）1.8cm（3）1.41×10﹣3m2

【解析】

(1)加熱時(shí)，氣體先做等壓變化，氣缸活塞整體平衡，由平衡條件得：

解得：

(2)氣體體積保持不變，氣體發(fā)生等壓變化，由查理定律得：

解得：

(3)氣體溫度從到過(guò)程氣體發(fā)生等容變化，由查理定律得：

其中：

，

解得：