如图所示，导热良好的气缸竖直放置，活塞质量为10kg，横截面积为50cm2，厚度为1cm，气缸全长为21cm，大气压强为1×105Pa，当活塞上面放一物块时，活塞封闭的气柱长10cm，若将物块拿走，

Question

如图所示，导热良好的气缸竖直放置，活塞质量为10kg，横截面积为50cm²，厚度为1cm，气缸全长为21cm，大气压强为1×10⁵Pa，当活塞上面放一物块时，活塞封闭的气柱长10cm，若将物块拿走，活塞稳定后恰好与气缸口相平（外界温度保持不变，活塞与气缸间摩擦可忽略不计，整个过程无漏气发生）．g取10m/s²求：
①物块质量为多大？
②此过程中气体对外界___（选填“做正功”、“做负功”或“不做功”），气体将___（选填“吸热”或“放热”）

Answer 1

解（1）开始封闭气体的压强为：p₁=p₀+(Mg+mg)/(S)，
气缸倒过来后，气体的压强为：p₂=p₀+(mg)/(S)，
气体发生等温变化，由玻意耳定律得：
p₁L₁S=p₂L₂S，
代入数据解得：M=60kg；
（2）气体体积增大，气体对外界做正功，由于温度不变，内能不变，根据热力学第一定律知气体吸收热量．
故答案为：60Kg，做正功，吸热