Question

【題目】如圖所示，總容積為3Vo、內壁光滑的氣缸水平放置，一面積為S的輕質薄活塞將一定質量的理想氣體封閉在氣缸內，活塞左側由跨過光滑定滑輪的細繩與一質量為m的重物相連，氣缸右側封閉且留有抽氣孔。活塞右側氣體的壓強為p。，活塞左側氣體的體積為Vo，溫度為To。將活塞右側抽成真空并密封，整個抽氣過程中缸內氣體溫度始終保持不變。然后將密封的氣體緩慢加熱。已知重物的質量滿足關系式mg =poS，重力加速為g。求

（1）活塞剛碰到氣缸右側時氣體的溫度；

（2）當氣體溫度達到2To時氣體的壓強。

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】

（1）當活塞右側的壓強達到時，左側氣體壓強為

則

右側抽真空時，則

解答：

緩慢加熱氣體，氣體發生等壓變化，活塞與氣缸右側接觸時，體積，氣體的溫度為

則：，

得到：

（2）氣體溫度升高到，氣體發生等容變化，則，

得到：。