解答:解:①对两活塞整体研究,根据平衡条件得:
Mg+p1SA+p0SB=p0SA+p1SB;
得,p1=p0+
Mg
SB?SA
代人数据解得:M=1kg
②当活塞A、B间细绳拉力为零时,气体的压强为:
p2=p0-
=1.0×105Pa-Mg SA
Pa=0.9×105Pa10 10?3
根据理想气体状态方程得:
=
p1V1
T1
,
p2V2
T2
代入得
=1.1×105×300 273+227
0.9×105×200 273+t2
解得:t2=-0.3°C
③封闭气体先作等压变化,体积减小,活塞一起左移,直到B被卡住,
根据
=V1 T1
得 V3 T3
=300 273+227
,200 273+t
解得:t=60.3°C
再体积不变,压强减小,到A被推动,
则得:
=p1 T3
p2 T4
代入得
=1.1×105
273+60.3
0.9×105
273+t′
解得:t′=-0.3°C
再等压体积减小,则有:
=V4 T4
V T5
代入得
=200 273?0.3
V 273?23
解得:V=183.3cm3.
答:①重物C的质量M为1kg;②当活塞A、B间细绳拉力为零时,气缸内气体的温度为-0.3°C;③若温度由t1缓慢下降到-23℃,图1上画出气缸内气体状态的变化的图线见上.