Question

【题目】如图甲所示，气缸左右侧壁导热，其它侧壁绝热，平放在水平面上。质量为m、横截面积为S的绝热活塞将气缸分隔成A、B两部分，每部分都封闭有气体，此时两部分气体体积相等。外界温度T0保持不变，重力加速度为g（不计活塞和气缸间的摩擦）。

（1）若将气缸缓慢转动，直到气缸竖直如图乙所示，稳定后A、B两部分气体体积之比变为3：1，整个过程不漏气，求此时B部分气体的压强。

（2）将丙图中B的底端加一绝热层，对B部分气体缓慢加热，使A、B两部分气体体积再次相等，求此时B部分气体的温度T。

Answer 1

【答案】（1）（2）。

【解析】

（1）假设开始时，AB两部分体积均为V

此时PA＝PB＝P、TA＝TB＝T0

将气缸缓慢转动，直到气缸竖直如图乙所示时设A部分压强为PA′

则

由玻意耳定律得：对A：

对B：

联立解得：

（2）对B部分气体缓慢加热，使A、B两部分气体体积再次相等，A回到最初状态，

此时

从乙到丙过程，对B由理想气体状态方程得：

联立解得：