如图所示，气缸开口向下竖直放置，气缸的总长度为L=0.4m，开始时，厚度不计的活塞处于L2处，现将气缸缓慢转动（转动过程中气缸不漏气），直到开口向上竖直放置，稳定时活塞离气缸底

Question

如图所示，气缸开口向下竖直放置，气缸的总长度为L=0.4m，开始时，厚度不计的活塞处于(L)/(2)处，现将气缸缓慢转动（转动过程中气缸不漏气），直到开口向上竖直放置，稳定时活塞离气缸底部的距离为(L)/(4)，已知气缸的横截面积S=10cm²，环境温度为T₀=270K保持不变，大气压强p₀=1.02×10⁵Pa，重力加速度g取10m/s²．
（i）求活塞质量；
（ii）缓慢加热气缸内的气体，至活塞离气缸底部的距离为(L)/(2)，求此时气体的温度及此过程中气体对外做的功．

Answer 1

（i）初状态气体压强：p 1=p 0-mgS末态气体压强：p 2=p 0+mgS由玻意耳定律得：p 1L2S=p 2L4S即：(p 0-mgS)L2S=(p 0+mgS)L4S代入数据解得：m=3.4kg（ii）由盖-吕萨克定律得...