Question

【题目】如图所示，导热气缸由半径不同的两个圆柱形容器组成，气缸上部横截面积为1.5S，深度为0.5L，下部横截面积为S，深度为L，侧面有阀门C，C处于打开状态。活塞上表面通过滑轮与一水桶相连。关闭阀门后向水桶中缓慢加水，使活塞上升到距气缸上口0.3L处停下。已知：大气压强为p0，室温为T0，重力加速度为g，不计一切摩擦，忽略水桶质量、活塞厚度及活塞质量。求：

（i）加入桶中水的质量；

（ii）将桶中的水取走一半，并对缸中气体缓慢加热，当活塞再次停于离气缸上口0.3L处时，气体的温度。

Answer 1

【答案】(i)；(2)

【解析】

(i)当活塞距气缸上口时，气体的体积为：

由等温变化得：

由受力平衡可得：

联立解得：；

(ii)当取走一半后，由受力平衡可得：

由查理定律可得：

联立解得：.