Question

一直立的气缸由截面积不同的两圆筒连接而成。质量均为1kg的活塞A、B用一长为2L的不可伸长的细绳连接，它们可在筒内无摩擦地上下滑动，A、B的截面积分别为SA=20cm²，S_B=10cm2。A、B之间充有一定质量的理想气体，A的上方和B的下方都是大气，大气压始终保持为1.0×Pa。当气缸内气体温度为600升压强为12×Pa时，活塞A、B的平衡位置如图所示。 当气缸内的气体温度由600k缓慢降低时，活塞A和B之间的距离保持不变，并一起向下缓慢移动（可认为两活塞仍处在平衡状态），直到活塞A移到两圆筒的连接处。若此后气体温度继续下降，求活塞A和B之间的距离开始小于2L时气体的温度。

Answer 1

    300K

解析:

当缸内气体温度缓慢降低时，A、B活塞一起缓慢向下移动，从开始到A塞到达两圆筒的连接处的过程中，气体作等压变化。设A到两圆筒的连接处时，缸内气体温度为T2，则：

∵T₁=600k ∴T₂=400k

此后气体温度继续缓慢下降，气体作等容变化。P变小，线对B的拉力F变小，但活塞B静止。

则：

当A、B之间的距离开始小于2L时，B将开始向上移动，此时F=0。气体压强为P₂，温度为T₃

则：