Question

【题目】如图所示，导热气缸上端开口，竖直固定在地面上，高度质量均为的A、B两个活塞静止时将气缸容积均分为三等份，A、B之间为真空并压缩一根轻质弹簧，弹性系数，A、B与气缸间无摩擦大气压强，密封气体初始温度，重力加速度g取，活塞面积，其厚度忽略不计．

（1）给电阻丝通电加热密封气体，当活塞A缓慢上升到气缸顶端时，求密封气体的温度；

（2）保持密封气体的温度不变，当用的力竖直向下压活塞A，求再次稳定的过程中，A向下移动的距离.

Answer 1

【答案】(1) 600K；(2)30cm．

【解析】

（1）活塞缓慢上升过程，封闭气体的压强不变，由盖吕萨克定律知：

由于A、B之间为真空，故A、B之间的距离保持不变，

解得：

（2）设用F向下压前、后弹簧的压缩量为、，有：

，

施加F前后弹簧长度的变化量为，有：

设用F向下压前、后封闭气体的压强为、，有：

由于温度不变，由玻意耳定律知：

，，设B活塞下降的距离，有：

A活塞下降的距离：