Question

【題目】如圖所示，內壁光滑的圓柱形導熱氣缸固定在水平面上，氣缸內部被活塞封有一定質量的理想氣體，活塞橫截面積為S，質量和厚度都不計，活塞通過彈簧與氣缸底部連接在一起，彈簧處于原長。已知周圍環境溫度為，大氣壓強為，談話的勁度系數（S為活塞橫截面積），原長為，一段時間后，環境溫度降低，在活塞上施加一水平向右的壓力，使活塞緩慢向右移動，當壓力增大到一定值時保持恒定，此時活塞向右移動了，缸內氣體壓強為。

①求此時缸內的氣體的溫度；

②對氣缸加熱，使氣體溫度緩慢升高，當活塞移動到距氣缸內部時，求此時缸內的氣體溫度。

Answer 1

【答案】①②

【解析】

試題分析：①氣缸內的氣體，初態時，壓強為，體積為，溫度為

末態時，壓強為，體積為

根據理想氣體狀態方程可得，解得

②當活塞移動到距氣缸底部時，體積為，設氣體壓強為，

由理想氣體狀態方程可得：

此時活塞受力平衡方程為

當活塞向右引動了后壓力F保持恒定，活塞受力平衡：

解得