Question

如图所示，封闭有一定质量理想气体的汽缸固定在水平桌面上，开口向右放置，活塞的横截面积为S．活塞通过

如图所示，封闭有一定质量理想气体的汽缸固定在水平桌面上，开口向右放置，活塞的横截面积为S．活塞通过轻绳连接了一个质量为m的小物体，轻绳跨在定滑轮上．开始时汽缸内外压强相同，均为大气压p 0 （mg＜p 0 s）．汽缸内气体的温度T 0 ，轻绳处在伸直状态．不计摩擦．缓慢降低汽缸内温度，最终使得气体体积减半，求： （1）重物刚离地时气缸内的温度T 1 ；（2）气体体积减半时的温度T 2 ；（3）在下列坐标系中画出气体状态变化的整个过程．并标注相关点的坐标值．

Answer 1

（1）对于封闭气体，P 1 =P 0 ， P 2 = P 0 - mg S ，重物刚离地过程等容过程： p 0 T 0 = p 0 - mg s T 1   整理得： T 1 = ( p 0 - mg s ) P 0 T 0 （2）从重物离地到气体体积减半，封闭气体做等压变化： V T 1 = V 2 T 2 整理得： T 2 = p 0 - mg s 2 p 0 T 0 （3）图线如下： 答：（1）重物刚离地时气缸内的温度为 P 0 - mg S P 0 T 0 （2）气体体积减半时的温度为 P 0 - mg S 2P 0 T 0 （3）图象为