题目

为了更方便监控高温锅炉外壁的温度变化，在锅炉的外壁上镶嵌一个导热性能良好的汽缸，汽缸内气体温度可视为与锅炉外壁温度相等。汽缸开口向上，用质量为m＝1 kg的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S＝1 cm2。当汽缸内温度为300 K时，活塞与汽缸底间距为L，活塞上部距活塞L处有一用轻质绳悬挂的重物M。当绳上拉力为零时，警报器报警。已知室外空气压强p0＝1.0×105 Pa，活塞与器壁之间摩擦可忽略。求： （1） 当活塞刚刚碰到重物时，锅炉外壁温度为多少？ （2） 若锅炉外壁的安全温度为900K，那么重物的质量应是多少？ 答案： 解：活塞上升过程为等压变化，则 V1＝LS V2＝2LS V1T1＝V2T2  得T2＝600 K 解：活塞碰到重物后到绳的拉力为零是等容过程，设重物质量为M，则 p2S＝p0S＋mg p3S＝p0S＋(m＋M)g p2T2＝p3T3   可得M＝1kg

查看本题答案和解析