Question

【题目】如图甲所示，气缸（足够长）开口向右、固定在水平桌面上，气缸内用横截面积为S的活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞与气缸壁之间的摩擦忽略不计。轻绳跨过光滑定滑轮将活塞和地面上质量为m的重物连接。开始时气缸内外压强相同，均为大气压P0（mg<P0S，g为重力加速度），轻绳处在伸直状态，气缸内气体的温度为T0，体积为V0。现用力拖动气缸使其缓缓向左移动（温度不变）至重物刚离开地面，接着缓慢降低气体的温度，使得气缸内气体的体积恢复为V0，求：

（i）重物刚离开地面时气缸向左移动的距离d；

（ii）气体体积恢复为V0时的温度T。

Answer 1

【答案】（i）（ii）

【解析】

（i）对气缸内气体，初始时P1= P0，重物刚好离开地面时P2=P0-，设重物刚离开地面时气缸内气体的体积为V，由于此过程气体温度不变，根据玻意耳定律 P1V0=P2V，解得V=，故d=

（ii）重物离开地面后，气体压强不变，根据盖吕萨克定律 ，解得 T=