Question

【題目】如圖所示，氣缸內A、B兩部分氣體由豎直放置、橫截面積為S的絕熱活塞隔開，活塞與氣缸光滑接觸且不漏氣。初始時兩側氣體的溫度相同，壓強均為p，體積之比為�，F將氣缸從如圖位置緩慢轉動，轉動過程中A、B兩部分氣體溫度均不變，直到活塞成水平放置，此時，A、B兩部分氣體體積相同。之后保持A部分氣體溫度不變，加熱B部分氣體使其溫度緩慢升高，穩(wěn)定后，A、B兩部分氣體體積之比仍然為。已知重力加速度為g。求：

(1)活塞的質量；

(2)B部分氣體加熱后的溫度與開始時的溫度之比。

Answer 1

【答案】(1)；(2)

【解析】

(1)氣缸轉到豎直位置時，A在上，B在下，設此時兩部分的體積均為V，則

對氣體A，由玻意耳定律

對氣體B，由玻意耳定律

又

解得

(2)設初態(tài)AB兩部分氣體的溫度均為T，則最后狀態(tài)時A部分氣體的溫度仍為T，B部分氣體溫度升高后的溫度為T′，則對氣體A體積溫度均不變，則壓強不變仍為初態(tài)的p；對氣體B，壓強

則

解得