Question

【題目】如圖，絕熱圓筒長為2L、橫截面積為S，筒內有壓強為P0、溫度為T0的氣體，與桿相連的活塞將筒內氣體分成相等的A、B兩部分，現用導熱材料將圓筒兩端封閉。桿和活塞都是絕熱的、體積不計，接觸處均不漏氣，但可以無摩擦地移動。現緩慢拉動桿使活塞向左移動到達圖中a處時靜止。

(1)求活塞停在a處時，桿受到的拉力；

(2)改變A部分的溫度，使得撤去桿的拉力時，活塞仍停在a處，求此時A部分的溫度。

Answer 1

【答案】(1)4P0S；(2)

【解析】

(1)桿和活塞都是絕熱的，拉動桿使活塞緩慢移動，A、B兩部分氣體均等溫變化，設活塞靜止時，A、B氣體的壓強分別為為PA、PB，桿受到的拉力為F。則

對A有

對B有

活塞靜止時，受力平衡

聯立解得

(2)活塞仍然靜止，則A氣體做等容變化，最后穩定時壓強為PB，設溫度為T，對A氣體由

可得