Question

【題目】如圖所示，水平固定放置的氣缸，由截面積不同的兩圓筒連接而成。活塞A、B面積分別為2S和S，汗塞A、B用長(zhǎng)為2l的細(xì)直桿連接，活塞與筒壁氣密性好且摩擦不計(jì)。現(xiàn)活塞間密閉有一定質(zhì)量的理想氣體，兩活塞外側(cè)(A的左方和B的右方)都是大氣，大氣壓強(qiáng)始終保持為p0，當(dāng)氣缸內(nèi)氣體溫度為T0時(shí)，活塞B與兩圓筒連接處的距離為l且處于靜止?fàn)顟B(tài)。

(i)現(xiàn)使氣缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞A剛剛緩慢右移到兩圓筒連接處時(shí)，求密閉氣體的溫度T1；

(ii)若氣缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降至T0/2，求細(xì)直桿對(duì)活塞的彈力大小F

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】（1）由題可知，氣缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降時(shí)，氣體壓強(qiáng)為p0保持不變，初態(tài)體積：V0=2Sl+Sl=3Sl；末態(tài)體積：V2 =2Sl

由等壓變化：

解得T1=T0

（2）若氣缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降至，氣體發(fā)生等容變化，故氣體壓強(qiáng)p2，

有

p2=p0

細(xì)直桿對(duì)活塞的彈力大小為