问题
问答题
如图所示V的气缸是由横截面积不等的两段圆柱形竖直管道A和B相互连接而成，A的截面积SA=40cm2，B的截面积SB=20cm2，其中用光滑不漏气的活塞a和b封闭着一定量的理想气体，已知活塞a的质量ma=8kg，活塞b的质量mb=4kg，两活塞用一段不可伸长的细绳相连，最初活塞a位于管道A的下端，此时，气体的温度为-23°C，细绳恰好伸直但无张力，然后对气缸缓慢加热，使气体温度升高，已知大气压强p0=105Pa，求：
（1）开始时气体的压强p1；
（2）温度上升到多高时，两活塞开始上升；
（3）温度上升到多高时，活塞b才能上升到管道B的上端？
答案
（1）对活塞b分析，根据共点力平衡得，mbg+p1SB=p0SB，
解得：p1=p0-
=0.8×105Pa，mbg SB
（2）对a、b活塞分析，mag+mbg+p0SA+p2SB=p2SA+p0SB，
p2=p0+
=1.6×105Pa，(mag+mbg) SA-SB
根据等容变化得，
=p1 T1
，p2 T2
解得T2=500K．
（3）根据等压变化有：
=sb T2
，sa T3
解得T3=1000K
答：（1）开始时气体的压强为0.8×105Pa．
（2）温度上升到500K时，两活塞开始上升．
（3）温度上升到1000K时，活塞b才能上升到管道B的上端．