Question

如圖所示，開口向上豎直放置的內壁光滑氣缸，其側壁是絕熱的，底部導熱，內有兩個質量均為m的密閉活塞，活塞A導熱，活塞B絕熱，將缸內理想氣體分成Ⅰ、Ⅱ兩部分。初狀態整個裝置靜止不動處于平衡，Ⅰ、Ⅱ兩部分氣體的長度均為l₀，溫度為T₀。設外界大氣壓強為P_o保持不變，活塞橫截面積為S，且mg=P₀S，環境溫度保持不變。求：

    ①在活塞A 上逐漸添加鐵砂，當鐵砂質量等于2m，兩活塞在某位置重新處于平衡，活塞B下降的高度。

②現只對Ⅱ氣體緩慢加熱，使活塞A回到初始位置．此時Ⅱ氣體的溫度。

 

Answer 1

【答案】

①初狀態  Ⅰ氣體壓強  

Ⅱ氣體壓強

添加鐵砂后  Ⅰ氣體壓強  

Ⅱ氣體壓強

根據玻意耳定律，Ⅱ氣體等溫變化，          （2分）

可得：  ，B活塞下降的高度     （2分）

②Ⅰ氣體等溫變化，                         

可得：                                         （2分）

只對Ⅱ氣體加熱，I氣體狀態不變，所以當A活塞回到原來位置時，Ⅱ氣體高度                            （1分）

根據氣體理想氣體狀態方程：

      （2分）情 得：      （1分）

【解析】略