Question

【题目】如图所示，气缸的横截面积为10cm2，a、b两个质量忽略不计的活塞将内部气体分A、B两部分，A部分气柱的长度为30cm，B部分气柱的长度是A部分气柱长度的一半，气缸和活塞b是绝热的，活塞a是导热的，与活塞b相连的轻弹簧劲度系数为100N/m。初始状态A、B两部分气体的温度均为27℃，活塞a刚好与气缸口平齐，弹簧为原长。若在活塞a上放上一个质量为2kg的重物，则活塞a下降一段距离后静止（已知外界大气压强p0＝1.0×105Pa，重力加速度大小g＝10m/s2）。求：

（1）此时A部分气柱的长度；

（2）此后对B部分气体进行缓慢加热，使活塞a上升到再次与气缸口平齐，此时B部分气体的温度。

Answer 1

【答案】（1）25cm （2）227C

【解析】

（1）对于A部分气体，初状态。

末状态，

由玻意耳定律得

解得

即A部分气柱长度变为25cm。

（2）活塞a返回原处，A部分气柱长不变。

此时B部分气柱长为，弹簧伸长。

B部分气体的压强为，

解得，

对于B部分气体，初状态：，

末状态：，

根据理想气体状态方程，

解得=227C