Question

高中物理 气缸问题 求解释 多谢

绝热气缸的质量为M，绝热活塞的质量为m，活塞与气缸壁之间无摩擦且不漏气，气缸中密封一部分理想气体，最初气缸被销钉固定在足够长的光滑固定斜面上．如图所示，现拔去销钉，让气缸在斜面上自由下滑，当活塞与气缸相对静止时，被封气体与原来气缸静止在斜面上时相比较，
•气体的压强______内能______体积______ 温度______（减小 减小 增大 减小） 首先我想问：不是与外界无热交换吗，为什么温度还是会变呢？其次：为什么相对静止时，压强就是等于P0了呢？多谢

Answer 1

首先，温度不是说有热交换（即热传递）决定的，对于理想气体而言温度应该跟内能挂钩（即分子的平均动能，因为理想气体无分子势能），这题目中气体对外做功所以内能减小温度减小。
其次，当装置整体向下自有滑动的时候，我们来对活塞进行受力分析，会发现活塞需要一个向下的重力加速度的分量由重力的分力来提供，所以内部气体的压强与外界大气压相等，只有这样，活塞与汽缸才能具有相同的向下的加速度。
最后，我们通过对活塞固定前后的受力分析会发现（对于活塞的题目都是对它受力分析的），气体压强减小，所以体积必须增大（可以假设很小一段时间的温度不变即等温），体积变大气体对外做功，根据热力学第一定律，内能将会减小所以温度降低。
个人的观点，不知道能否帮到你！

Answer 2

1）初始时，由受力分析可以得到活塞在初始静止平衡时主要受到自身重力G、缸里气压压力p、大气压力B。分解力可以得到Gcosθ+B=p。所以p大于B。
2）扒开销钉后瞬间，活塞仍受力平衡静止，而气缸受力失衡运动，气缸一运动缸内气体体积变大，气压p变小（理想气体方程），活塞开始向下运动，受力分析可得气缸加速度比活塞大，故缸内体积不断增加直到活塞的加速度与缸体一样时，即受力一样时。此时p=B，缸体速度仍然比活塞快，缸内体积不断增大，此时p小于B，分析可得活塞加速度大于气缸，活塞将追赶气缸直到相对静止（速度一致），但此时可能加速度仍不一样。之间继续相对运动重复以上过程。。。这个过程一直不断重复直到最后p加速度一致、相对速度一致时不再变化。此时p=B
3）由于气体对外做功，由热力学第一定律可得，内能变少，温度即变小。内能是温度的单值函数。。。
很详细了哦。。。

Answer 3

回去请教您尊敬可爱的老师吧。