题目内容
【题目】如图所示，一个质量为M的导热气缸置于粗糙的水平地面上，气缸内有一个质量为m的光滑活塞封闭着长度为L0的气体，系统处于稳定状态，给活塞施加一水平向右的恒力使活塞与气缸一起匀速运动。已知活塞横截面积为S，导热气缸与水平地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，外界热力学温度为T0，大气压强为p0.求：
①稳定时活塞封闭气柱的长度L；
②撤去恒力，将气缸竖直放置，将外界温度缓慢升高，当活塞离气缸底部距离为L0时气体的热力学温度T。
【答案】（1）
（2）
【解析】①将气缸和活塞作为整体，由平衡你得：
稳定时活塞封闭气柱的压强为p1:
由
得：
由上式得：
②现将气缸竖直放置时，内部气体压强为p2
由气体状态方程
得：
联立上式得：
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