题目

题型：同步题难度：来源：

如图所示，带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，其下部放入盛水的烧杯中。注射器活塞的横截面积S＝5×10^－5 m²，活塞及框架的总质量m₀＝5×10^－2 kg，大气压强p₀＝1.0×10⁵ Pa，当水温为t₀＝13 ℃时，注射器内气体的体积为5.5 mL。(g＝10 m/s²)
(1)向烧杯中加入热水，稳定后测得t₁＝65 ℃时，气体的体积为多大？
(2)保持水温t₁＝65 ℃不变，为使气体的体积恢复到5.5 mL，则要在框架上挂质量多大的钩码？

答案

解：(1)此过程中气体的压强不变
由，即，解得V₁＝6.5 mL
(2)设所加挂的钩码质量为m′
原来气体的压强为p₁＝p₀＋＝1.0×10⁵Pa＋Pa ＝1.1×10⁵ Pa
加挂质量为m′的钩码后气体的压强为p₂＝p₁＋，体积为V₂＝5.5 mL
此过程中气体做等温变化由p₁V₁＝p₂V₂
即1.1×10⁵×6.5＝(1.1×10⁵＋)×5.5
解得m′＝0.1 kg