一導熱*能良好的圓柱形氣缸固定在水平面上，氣缸上端開口，內壁光滑，截面積為。A是距底端高處的小卡環。質量為的活...

問題詳情：

一導熱*能良好的圓柱形氣缸固定在水平面上，氣缸上端開口，內壁光滑，截面積為。A是距底端高處的小卡環。質量為的活塞靜止在卡環上，活塞下密封質量為的*氣，C為側壁上的單向導管。大氣壓強恆定為。環境温度為時，從處注入水，當水深為時，關閉C，卡環恰對活塞無作用力。接下來又從處緩慢導入一定量*氣，穩定後再緩慢提升環境温度到，穩定時活塞靜止在距缸底處，設注水過程中不漏氣，不考慮水的蒸發，*氣不溶於水。求：

①最初被封閉的*氣的壓強；

②導入*氣的質量。

【回答】

① ；②

【解析】

① 設設注水前氣體的體積為V1，從最初到水深為時，氣體經歷等温過程，注水後氣體壓強為p2，由玻意耳定律

其中

對活塞，有

聯立解得

②設導入氣體後且尚未升温時氣體總度為h，顯然此時活塞已經離開卡環，接下來升温過程為等壓過程，則有

解得

考慮到此h高度的氣體中，原有氣體點高為，故後導入的氣體點高為

解得

設此時密度為，則有

解得

知識點：氣體的等温變化

題型：解答題