Question

【題目】如圖所示，導熱的圓柱形氣缸放置在水平桌面上，橫截面積為S，質量為m1的活塞封閉有一定質量的理想氣體，活塞與氣缸間不漏氣，質量為m2的砝碼（含砝碼盤）通過左側豎直的細繩與活塞相連，當環境溫度為T時，活塞離缸底的高度為h，由于周圍環境溫度的變化使活塞緩慢下降到離缸底處，已知大氣壓強為，不計一切摩擦，重力加速度為g，求：

①周圍環境溫度變為多少；

②此后保持環境溫度不變，要使活塞緩慢返回到高度為h處，需要在砝碼盤中添加質量為多少的砝碼。

Answer 1

【答案】①②

【解析】①活塞緩慢下降，氣體經等壓變化有， ， ，解得

②活塞離缸底時處于平衡有

解得

活塞回到離缸底h時處于平衡有，

解得

活塞緩慢上升，根據氣體經等溫變化有

，

解得需要在砝碼盤中添加砝碼的質量為。