Question

【题目】如图所示，固定的绝热气缸内有一质量为m的T形绝热活塞（体积可忽略不计），距气缸底部某处连接一U形管（管内气体的体积忽略不计），管内两边水银柱的高度差为h，初始时，封闭气体的温度为T0，活塞竖直部分刚好与气缸底部接触（对底部无压力），已知水银的密度为ρ，大气压强为p0，活塞竖直部分长为1.2h0，重力加速度为g，活塞的支柱上有一小孔，使气缸内气体始终连通。

①求气缸横截面积；

②缓慢降低气体温度，水银不会流入气缸内，求当气缸底部对活塞的支持力为mg时气体的温度。

Answer 1

【答案】①②

【解析】试题分析：选取活塞为研究对象，对其受力分析并根据平衡条件即可求出气缸横截面积；缓慢降低温度，气体的体积不变，根据查理定律即可求出温度。

①选取活塞为研究对象，对其受力分析并根据平衡条件有，

解得气缸横截面积：

②缓慢降低温度，气体的体积不变，根据查理定律：

解得