一端開口內壁光滑且導熱的柱形氣缸水平放置在地面上，缸內的氣體被兩質量相等的活塞分隔成兩部分；達到平衡時，這兩部...

問題詳情：

一端開口內壁光滑且導熱的柱形氣缸水平放置在地面上，缸內的氣體被兩質量相等的活塞分隔成兩部分；達到平衡時，這兩部分氣體的體積相等，大氣壓強為p0，如圖(a)所示。若緩慢將氣缸開口向下豎直放置，再次達到平衡時，上下兩部分氣體的體積之比為2：1，如圖(b)所示。設外界溫度恆定，已知活塞面積為S，重力加速度大小為g，求活塞的質量。  

【回答】

【解析】

當將氣缸向下達到平衡時，對下面的活塞有平衡方程

對上下兩個活塞作為整體則有平衡方程

又因整個過程時等溫過程，因此

且

聯立解得

知識點：氣體的等溫變化

題型：解答題