Question

如圖所示，氣缸的橫截面積為S，它與容器B用一個帶閥門K的細管連通(細管容積不計)．開始時K關閉，氣缸A內充有一定質量的理想氣體，B內為真空，氣缸A的活塞上放有砝碼，此時A內氣體溫度為，活塞靜止時與氣缸底部的距離為H，打開閥門K后，活塞下降．若將A、B內氣體的溫度都升高到時，活塞仍可升高到原來的高度H．再讓A、B內氣體的溫度恢復到，并將活塞上的砝碼取走，這時活塞又恢復到原來的高度H．若已知大氣壓強為，活塞質量為m，活塞與氣缸間摩擦可忽略不計．求容器B的容積和活塞上砝碼的質量m．

Answer 1

 ，  

解析:

以B中氣體為研究對象，

    初態(狀態1):＝HS，＋(M＋m)g/S，；

　　狀態2：＝HS＋＋(M＋m)g/S，；

　　狀態3：＝HS＋，

氣體由狀態1到狀態2，初、末壓強相等，根據氣態方程有

        HS/＝，

解的容器的容積

       ＝，

氣體由狀態2到狀態3，初、末狀態體積相等，根據氣態方程有

        ，

解得活塞上砝碼的質量

       m＝．