题目内容
【题目】如图所示，开口向下竖直放置的内部光滑气缸，气缸的截面积为S，其侧壁和底部均导热良好，内有两个质量均为m的导热活塞，将缸内理想分成I、II两部分，气缸下部与大气相通，外部大气压强始终为p0，
，环境温度为
，平衡时I、II两部分气柱的长度均为l，现将气缸倒置为开口向上，求：
（i）若环境温度不变，求平衡时I、II两部分气柱的长度之比
；
（ii）若环境温度缓慢升高，但I、II两部分气柱的长度之和为2l时，气体的温度T为多少？
【答案】（1）
（2）
【解析】（i）气缸开口向下时，Ⅰ气体初态压强
气缸开口向下时，Ⅱ 气体初态压强
气缸开口向上时，Ⅰ 气体末态压强
气缸开口向上时，Ⅱ 气体末态压强
由玻意耳定律
，
，解得
（ii）升温过程中两部分气体均做等压变化，设Ⅰ气体的气柱长度为x，则Ⅱ气体的气柱长度为2l-x，由盖-吕萨克定律
，
，解得
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