Question

【题目】如图所示，一底面积为S、内壁光滑且导热的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两个厚度不计的轻质活塞A和B，容器内a处有一小卡口；在A与B之间、B与容器底面之间分别密闭着一定质量的同种理想气体I和Ⅱ，初始时活塞A与B，活塞B与容器底部之间的距离均为L，气体Ⅱ的压强为2 p0。若将某物块放置在活塞A的上表面，稳定后活塞A向下移动0.6L。已知外界大气压强为p0，重力加速度大小为g，容器导热性能良好，设外界温度不变，

(i)请通过计算判断活塞B上述过程中是否向下移动；

(ii)求物块的质量M。

Answer 1

【答案】(1) 活塞B向下移动(2)

【解析】

（1）假设A活塞向下移动0.6L时，B活塞没有下移，对气体Ⅰ由玻意耳定律得

解得

而，故假设不成立，即活塞B向下移动。

（2）设B活塞下移△h，

对气体Ⅰ

对气体Ⅱ

Ⅰ、Ⅱ中气体压强满足关系

联立解得

对活塞A受力平衡有

联立解得