Question

【题目】如图所示，在水平桌面上，导热气缸内橫截面积为S的轻质活塞封闭着一定质量的气体。一质量为m的砝码盘(含砝码)用轻绳经光滑定滑轮与缸中活塞竖直相连接，活塞与气缸壁间无摩擦。当环境温度温度为T时，活塞与缸底的距离为h。现使环境温度缓慢降为。

①活塞再次平衡时，活塞与缸底的距离是多少?

②保持环境温度为不变，为使活塞返回原位置，需在盘中逐渐添加砝码的质量为Δm，求大气压强的大小。

Answer 1

【答案】①②

【解析】试题分析：（i）分析气体初末状态的参量，气体发生等压变化，由盖吕萨克定律求解即可，（ii）分析气体初末状态的参量，气体发生等温变化，由玻意尔定律求解即可.

（i）设再次平衡时，活塞离缸底的高度为h1。环境温度缓慢降低过程中，气缸中气体压强不变。

初始时，温度为，体积为，变化后温度为，体积为

气体发生等压变化，由盖吕萨克得：

解得：

（ii）设大气压强为，初始时，休积为

变化后，体积为

气体发生等温变化，由玻意尔定律得：

解得：