Question

【題目】如圖所示，兩端開口的氣缸水平固定，A、B是兩個厚度不計的活塞，面積分別為S1=20cm2，S2=10cm2，它們之間用一根細桿連接，B通過水平細繩繞過光骨的定滑輪與質量為M的重物C連接，靜止時氣缸中的空氣壓強P1=1.2atm，溫度T1=600K，氣缸兩部分的氣柱長均為L．已知大氣壓強P0=1atm=1×105Pa，取g=10m/s2，缸內空氣可看作理想氣體，不計摩擦．求：

①重物C的質量M是多少？
②若降低氣缸內氣體的溫度，當活塞A緩慢向右移動時，求氣缸內氣體的溫度。

Answer 1

【答案】（1）2 kg（2）500 K

【解析】（1）活塞整體受力平衡，則有

p1S1＋p0S2＝p0S1＋p1S2＋Mg

代入數據，得M＝2 kg

（2）由活塞受力平衡可知缸內氣體壓強沒有變化，設開始溫度為T1變化后溫度為T2，由蓋—呂薩克定律得

代入數據解得T2＝500 K