Question

有一導熱氣缸，缸內有一定質量的密封活塞，氣缸內密封一部分稀薄氣體，如圖氣缸水平放置時，活塞距離氣缸底部的距離為 L，現將氣缸豎立起來，活塞緩慢下降，穩定后，活塞距離氣缸底部的距離為

2

3

L，若氣缸活塞的橫截面積為 S，大氣壓強為P₀ 求：活塞的質量m．

Answer 1

分析：被封閉氣體做等溫變化，求出氣缸平放和豎直放置時氣體壓強，根據等溫變化列方程即可求解．

解答：解：氣缸平放時，被封閉氣體壓強和體積分別為：P₁=P₀，V₁=LS   ①
氣缸豎直放置時，壓強和體積為：P₂=P0+

mg

s

，V₂=

2

3

LS     ②
由玻意耳定律：P₁V₁=P₂V₂   ③
聯立①②③解得：m=

P0S

2g

答：活塞的質量為

P0S

2g

．

點評：本題考查了氣態方程的應用，比較簡單，注意正確選取狀態并求出狀態參量．