Question

【题目】如图所示，上端带卡环的绝热圆柱形气缸竖直放置在水平地面上，气缸内部被质量均为m的活塞A和活塞B分成高度相等的三个部分，下边两部分封闭有理想气体P和Q，活塞A导热性能良好，活塞B绝热。两活塞均与气缸接触良好，活塞厚度不计，忽略一切摩擦。气缸下面有加热装置，初始状态温度均为T0，气缸的截面积为S，外界大气压强大小为，现对气体Q缓慢加热。求：

（1）当活塞A恰好到达汽缸上端卡口时，气体Q的温度T1；
（2）活塞A恰接触汽缸上端卡口后，继续给气体Q加热，当气体P体积减为原来一半时，气体Q的温度T2。

Answer 1

【答案】（1）2T0 （2）

【解析】

（1）设P、Q初始体积均为V0，在活塞A接触卡口之前，两部分气体均等压变化则由盖-吕萨克定律:

解得:

（2）活塞A恰接触气缸上端卡口后P气体做等温变化,由玻意耳定律:

解得:

此时Q气体的压强为

当P气体体积变为原来一半时，Q气体的体积为，此过程对Q气体由理想气体状态方程有：

解得: