Question

【題目】（9分）如圖所示，一直立氣缸由兩個橫截面積不同的圓筒連接而成，活塞A.B間封閉有一定質量的理想氣體，A的上方和B的下方分別與大氣相通。兩活塞用長為L=30cm的不可伸長的細線相連，可在缸內無摩擦地上下滑動。當缸內封閉氣體的溫度為T1=300K時，活塞A.B的平衡位置如圖所示。已知活塞A.B的質量均為m=1.0kg，橫截面積分別為SA=20cm2、SB=10cm2，大氣壓強為P0=1.0×105Pa，重力加速度為g=10m/s2。

（i）活塞A.B在圖示位置時，求缸內封閉氣體的壓強；

（ii）現對缸內封閉氣體緩慢加熱，為使氣缸不漏氣，求缸內封閉氣體的最高溫度。

Answer 1

【答案】（i） （ii）

【解析】

試題分析：（i）活塞A.B在圖示位置時，設氣缸內氣體的壓強為P1。以活塞A.B為研究對象：

①2分

解得 ②2分

（ii）活塞B剛好移動到兩圓筒的連接處時，設氣缸內氣體的溫度為T2，由①可知此過程氣體做等壓變化，由蓋——呂薩克定律： ③3分

解得 2分