Question

一直立的氣缸由截面積不同的兩圓筒連接而成。質量均為1kg的活塞A、B用一長為2L的不可伸長的細繩連接，它們可在筒內無摩擦地上下滑動，A、B的截面積分別為SA=20cm²，S_B=10cm2。A、B之間充有一定質量的理想氣體，A的上方和B的下方都是大氣，大氣壓始終保持為1.0×Pa。當氣缸內氣體溫度為600升壓強為12×Pa時，活塞A、B的平衡位置如圖所示。 當氣缸內的氣體溫度由600k緩慢降低時，活塞A和B之間的距離保持不變，并一起向下緩慢移動（可認為兩活塞仍處在平衡狀態），直到活塞A移到兩圓筒的連接處。若此后氣體溫度繼續下降，求活塞A和B之間的距離開始小于2L時氣體的溫度。

Answer 1

    300K

解析:

當缸內氣體溫度緩慢降低時，A、B活塞一起緩慢向下移動，從開始到A塞到達兩圓筒的連接處的過程中，氣體作等壓變化。設A到兩圓筒的連接處時，缸內氣體溫度為T2，則：

∵T₁=600k ∴T₂=400k

此后氣體溫度繼續緩慢下降，氣體作等容變化。P變小，線對B的拉力F變小，但活塞B靜止。

則：

當A、B之間的距離開始小于2L時，B將開始向上移動，此時F=0。氣體壓強為P₂，溫度為T₃

則：