Question

（選修3-3選做題）
如圖所示，上端開口的光滑圓柱形汽缸豎直放置，截面積為40cm²的活塞將一定質量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在汽缸內．在汽缸內距缸底60cm處設有a、b兩限制裝置，使活塞只能向上滑動．開始時活塞擱在a、b上，缸內氣體的壓強為p₀(p₀＝1.0×10⁵Pa為大氣壓強)，溫度為300K�，F(xiàn)緩慢加熱汽缸內氣體，當溫度為330K時，活塞恰好離開a、b；當溫度為360K時，活塞上升了4cm。g取10m/s²。求：
(1)活塞的質量；
(2)物體A的體積．

Answer 1

解：(1)設物體A的體積為△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
由狀態(tài)1到狀態(tài)2為等容過程
代入數(shù)據(jù)得m＝4kg
(2)由狀態(tài)2到狀態(tài)3為等壓過程
代入數(shù)據(jù)得△V＝640cm³