如图所示，开口处有卡口、内截面积为S的圆柱形气缸开口向上竖直放置在水平面上，缸内总体积为V0，大气压强为p0，一厚度不计、质量为m的活塞（m＝0.2p0S/g）

题型：上海模拟题难度：来源：

如图所示，开口处有卡口、内截面积为S的圆柱形气缸开口向上竖直放置在水平面上，缸内总体积为V₀，大气压强为p₀，一厚度不计、质量为m的活塞（m＝0.2p₀S/g）封住一定量的理想气体，温度为T₀时缸内气体体积为0.8V₀，先在活塞上缓慢放上质量为2m的砂子，然后将缸内气体温度升高到2T₀，求：
（1）初始时缸内气体的压强；
（2）最后缸内气体的压强；
（3）在下图中画出气体状态变化的p-V图像。

       

答案

解：（1）p₁＝p₀＋mg/S＝1.2p₀
（2）p₂S＝p₀S＋mg＋2mg，p₂＝p₀＋3mg/S＝1.6p₀
等温过程，由p₁V₀＝p₂V₂，得V₂＝0.6V₀
温度升高时气体先是等压过程，直到活塞上升到卡口为止
由V₂/T₀＝V₀/T₁，得T₁＝5T₀/3
此后为等容过程：由p₂/T₁＝p₃/T₂，得p₃＝1.92p₀（3）