Question

【题目】图中的竖直圆筒固定不动，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长。粗筒中A、B两轻质活塞间封有空气，气柱长l=20cm。活塞A上方的水银深H=10cm，两活塞与筒壁间的摩擦不计。大气压强p0=75cmHg。用外力F竖直向上托住活塞B，使之处于静止状态。水银面与粗筒上端相平。现缓慢升高温度，直至水银的一半进入细筒中，求：

（1）此时外力F与初始时外力F的比值；

（2）此时气体的温度与初始温度的比值。

Answer 1

【答案】（1）此时外力与初始时外力的比值为5：2；（2）此时气体的温度与初始温度的比值为25：17

【解析】

（1）封闭气体的压强：p1=p0+ρgH=85cmHg，

由p=可知，力：F=pS，外力之比：

；

（2）由理想气体状态方程得：

温度之比：