题目内容
【题目】如图所示，两竖直且正对放置的导热汽缸底部由细管道（体积忽略不计）连通，两活塞a、b用刚性轻杆相连，可在两气缸内无摩擦地移动，上下两活塞（厚度不计）的横截面积分别为
， 
，两活塞总质量为M=5kg，两气缸高度均为H=10cm，气缸内封闭有一定质量的理想气体，系统平衡时活塞a、b到气缸底部距离均为
=5cm（图中未标出），已知大气压强为
，环境温度为
=300K，重力加速度
，则
(1)若缓慢升高环境温度，使活塞缓慢移到一侧气缸的底部且恰好不接触，求此时环境温度；
(2)若保持温度不变，用竖直向下的力缓慢推活塞b，在活塞b由开始运动到气缸底部的过程中，求向下推力的最大值。
【答案】(1)T=400K (2) 
【解析】（1）由于气缸内气体压强不变，温度升高，气体体积变大，故活塞向上移动，由盖-吕萨克定律得： 
T=400K
（2）设初始气体压强为
，由平衡条件有
代入数据得
活塞b刚要到达气缸底部时，向下的推力最大，此时气体的体积为
，压强为
由玻意耳定律得： 
代入数据得
由平衡条件有： 
代入数据得： 
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