Question

【题目】如图所示，左右两个竖直气缸的内壁光滑，高度均为H，横截面积分别为2S、S，下部有体积忽略不计的细管连接，左气缸上端封闭，右气缸上端与大气连通且带有两个卡槽。两个活塞M、N的质量和厚度不计，左气缸和活塞M绝热，右气缸导热性能良好。活塞M上方、两活塞M、N下方分别密封一定质量的理想气体A、B。当A、B的温度均为-3℃时，M、N均恰好静止于气缸的正中央。外界大气压强为p0，环境温度恒为-3℃。在开始通过电阻丝对A缓慢加热，忽略电阻丝的体积。

(1)当活塞N恰好上升至右气缸顶端时，求气体A的热力学温度；

(2)当活塞M恰好下降至左气缸底端时，求气体A的热力学温度。

Answer 1

【答案】(1)405K；(2)810K

【解析】

（1）在N活塞刚好到顶端的过程中，B体积不变，M下降的距离

A做压强为的等压变化

T1=270K，V1=HS，V2=

得A的热力学温度

T2=405K

（2）当M下降至低端时B的压强为p，B做等温变化由玻意耳定律得

对A：A的热力学温度为

由理想气体状态方程得

解得

=810K