Question

【题目】如图所示，上端开口的绝热圆柱形汽缸竖直放置在水平地面上，汽缸内部被质量为m的导热性能良好的活塞A和质量也为m的绝热活塞B分成高度相等的三个部分，下边两部分封闭有理想气体P和Q，两活塞均与汽缸接触良好，活塞厚度不计，忽略一切摩擦。汽缸下面有加热装置，初始状态温度均为T0，气缸的截面积为S，外界大气压强为且不变，现对气体Q缓慢加热。求：

(1)当活塞A恰好到达汽缸上端时，气体Q的温度；

(2)在活塞A上再放一个质量为m的物块C，继续给气体Q加热，当活塞A再次到达汽缸上端时，气体Q的温度。

Answer 1

【答案】2T0，

【解析】（1）设Q开始的体积为V1，活塞A移动至恰好到达汽缸上端的过程中气体Q做等压变化，体积变为2 V1

有

得气体Q的温度为 T1＝2T0

（2）设放上C继续加热过程后P的体积为V2，气体P做等温变化

而

得

此时Q的体积

由理想气体状态方程得

得此时气体Q的温度为