Question

【題目】內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸豎直放置，用質(zhì)量不計、橫截面積為的活塞封閉了溫度為的一定質(zhì)量的理想氣體，大氣壓強為 �，F(xiàn)緩慢的將沙子倒在活塞上，當(dāng)氣體的體積變?yōu)樵瓉淼囊话霑r，繼續(xù)加沙子的同時對氣缸加熱，使活塞位置保持不變，直到氣體溫度達到。已知熱力學(xué)溫度和攝氏溫度的關(guān)系為，重力加速度為 。求

（ⅰ）加熱前倒入沙子的質(zhì)量是多少？

（ⅱ）整個過程總共倒入多少質(zhì)量的沙子？

Answer 1

【答案】（i）2kg；（ii）4kg

【解析】

（i）氣體做等溫變化

根據(jù)玻意耳定律有

解得

Pa

由活塞和沙子受力平衡得

解得

kg

（ii）氣體做等容變化

T2=273+27K=300K

T3=273+177K=450K

根據(jù)氣體狀態(tài)方程

代入數(shù)據(jù)解得

Pa

活塞和沙子受力平衡，則有

解得

kg

一共倒入了4kg的沙子。