Question

【题目】如图所示，总容积为3Vo、内壁光滑的气缸水平放置，一面积为S的轻质薄活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞左侧由跨过光滑定滑轮的细绳与一质量为m的重物相连，气缸右侧封闭且留有抽气孔。活塞右侧气体的压强为p。，活塞左侧气体的体积为Vo，温度为To。将活塞右侧抽成真空并密封，整个抽气过程中缸内气体温度始终保持不变。然后将密封的气体缓慢加热。已知重物的质量满足关系式mg =poS，重力加速为g。求

（1）活塞刚碰到气缸右侧时气体的温度；

（2）当气体温度达到2To时气体的压强。

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】

（1）当活塞右侧的压强达到时，左侧气体压强为

则

右侧抽真空时，则

解答：

缓慢加热气体，气体发生等压变化，活塞与气缸右侧接触时，体积，气体的温度为

则：，

得到：

（2）气体温度升高到，气体发生等容变化，则，

得到：。