Question

如图所示，两端开口的气缸水平固定，A、B是两个厚度不计的活塞，面积分别为S1=20cm2，S2=10cm2，它们之间

如图所示，两端开口的气缸水平固定，A、B是两个厚度不计的活塞，面积分别为S1=20cm2，S2=10cm2，它们之间用一根细杆连接，B通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为M的重物C连接，静止时气缸中的空气压强P1=1.2atm，温度T1=600K，气缸两部分的气柱长均为L．已知大气压强P0=1atm=1×105Pa，取g=10m/s2，缸内空气可看作理想气体，不计摩擦．求：①重物C的质量M是多少？②降低气缸中气体的温度，活塞A将向右移动，在某温度下活塞A靠近D处时处于平衡，此时缸内气体的温度是多少？

Answer 1

（1）两个活塞整体受力平衡：P₁S₁+P₀S₂=P₀S₁+P₁S₂+Mg　　
代入数据，得：M=100kg                                       
（2）后来，活塞A靠近D处时处于平衡，力的平衡方程没变，所以气体压强没变，由盖．吕萨克定律得：

(S1+S2)L

T1

=

2S2L

T2

                           
代入数据，得：T₂=400K            
答；（1）重物C的质量是100kg；（2）此时缸内气体的温度是400K