Question

【题目】（14分）如图所示，一密闭的截面积为S的圆筒形汽缸，高为H，中间有一薄活塞，用一劲度系数为k的轻弹簧吊着，活塞重为G，与汽缸紧密接触，不导热且气体是同种气体，且质量、温度、压强都相同时，活塞恰好位于汽缸的正中央，设活塞与汽缸壁间的摩擦可不计，汽缸内初始压强为，温度为。求：

(1)弹簧原长

(2)如果将汽缸倒置，保持汽缸Ⅱ部分的温度不变，使汽缸Ⅰ部分升温，使得活塞在汽缸内的位置不变，则汽缸Ⅰ部分气体的温度升高多少?

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】

试题分析：（1）设弹簧原长为l，由题意可知，此时弹簧被拉伸，且弹簧的拉力恰等于活塞重力，即 （4分）

解得 （2分）

（2）倒置后Ⅱ中气体温度不变，活塞位置不变，则其状态就参量就不变。由此可确定Ⅰ中气体的压强为 （2分）

由盖吕查克定律可得 （4分）

利用数学知识，变形整理解得 （2分）

（变形 得)