题目内容
【题目】如图所示，开口向上竖直放置内壁光滑的气缸，其侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m的密闭活塞，活塞A导热，活塞B绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分。初状态整个装置静止不动处于平衡，I、Ⅱ两部分气体的长度均为l0，温度为T0。设外界大气压强P0保持不变，活塞的横截面积为S，且mg=0.1P0S，环境温度保持不变。在活塞A上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m时，两活塞在某位置重新处于平衡。求：
(i)此时第Ⅱ部分气体的长度；
(ii)若只对Ⅱ气体缓慢加热，使活塞A回到初始位置，求此时Ⅱ气体的温度。
【答案】(1) 
(2) 
【解析】(i)初状态Ⅱ气体压强
加铁砂后Ⅱ气体压强
由玻意耳定律
解得：
；
(ii)初状态I气体压强
加铁砂后I气体压强
由玻意耳定律
解得：
当活塞A回到原来位置时Ⅱ气体长度
由公式
解得：
.
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