题目内容
【题目】如图所示，质量相同的活塞A、B将开口向上的气缸分为Ⅰ、Ⅱ两部分气室，已知活塞B到气缸底部的距离为L．劲度系数为k的轻弹簧被压缩在两活塞之间。气缸和活塞的导热性能良好，活塞与气缸内壁间无摩擦且气密性好。大气压强为p0，温度为T；开始时，气室I中气体的压强为
p0、气室Ⅱ中气体的压强为
p0．从某时刻起缓慢升高环境温度，当环境温度为T时，弹簧恰好处于原长。已知活塞的截面积为S，重力加速度为g，求：
①每个活塞的质量及开始时弹簧的压缩量x；
②当温度为T时，活塞A上移的距离H。
【答案】①每个活塞的质量为
，开始时弹簧的压缩量x为
；②当温度为T时，活塞A上移的距离H为
【解析】
①对两个活塞整体研究，根据力的平衡可知，
求得每个活塞的质量
对活塞A研究，根据力的平衡
求得
②在温度由
缓慢升到T的过程中，气室Ⅱ中气体发生等压变化。
设活塞B上升的高度为h，其初状态体积
，初
，末状态体积
，末温
由盖-吕萨克定律：
得
求得
则活塞A上移的距离H=h+x=
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