Question

【題目】如圖所示，兩端開口的一導熱性能良好的容器水平放置，兩端是直徑不同的兩個圓筒，里面各有一個活塞，其橫截面積分別為SA=10cm2和SB=10cm2，質量分別為MA=6kg、M=4kg。它們之間用一質量不計的輕質細桿相連，兩活塞可在桶內無摩擦滑動，但不漏氣。在氣溫為-23°時，用銷子把B鎖住，并把閥門k打開，使容器和大氣相通，隨后關閉閥門k，此時兩活塞間氣體的體積為300m3,當氣溫升到T時把銷子拔去。若剛拔去銷子時兩活塞的加速度大小為1.2m/s2，方向水平向左，求溫度T為多少？（設大氣壓強為1.0105Pa不變，容器內氣體溫度始終和外界氣溫相同）

Answer 1

【答案】325K

【解析】兩活塞間理想氣體，初狀態：P1=P0，T1=250K

末狀態P2 ；T2=T

由理想氣體狀態方程：

將兩活塞和桿作為研究對象，由牛頓第二定律：P2SA+P0SB-P0SA-P2SB=(M+m)a

聯立解得：T=325K