题目内容
【题目】如图甲所示，内壁光滑、导热良好、质量为
的汽缸开口向上竖直放置在水平地面上，上部分的横截面积为S，下部分的横截面积为2S，下部分汽缸高L，汽缸内有两个质量忽略不计、厚度不计的活塞A、B封闭了Ⅰ、Ⅱ两部分理想气体，A活塞正好处在汽缸上下两部分的分界处，B活塞处在下部分汽缸的正中间位置处。现将该装置挂起来，气缸脱离地面稳定后如图乙所示。A活塞始终未与汽缸脱离，已知重力加速度为g，外界温度为T，大气压强为P0。
①若环境温度保持不变，求乙图中A活塞向上移动的距离；
②若环境温度缓慢升高，B活塞恰能升到下部分汽缸的顶部，求此时的环境温度？
【答案】①L②
【解析】
①以两部分气体为一个整体为研究对象，状态1
再次平衡为状态2
根据玻意耳定律可得
，解得
乙图中A活塞向上移动的距离
②以Ⅱ为研究对象，状态1：
状态2：
根据理想气体的状态方程可得
，解得
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