如图所示，一导热性能良好的容器水平放置，两端是直径不同的两个圆筒，里面各有一个活塞，其横截面积分别为SA=10cm2和SB=4cm2，质量分别是MA=6kg和MB=4kg．它们之间有一质量不计的轻质细杆

Question

如图所示，一导热性能良好的容器水平放置，两端是直径不同的两个圆筒，里面各有一个活塞，其横截面积分别为S_A=10cm²和S_B=4cm²，质量分别是M_A=6kg和M_B=4kg．它们之间有一质量不计的轻质细杆相连．两活塞可在筒内无摩擦滑动，但不漏气．在气温是-23℃时，用销子M把B拴住，并把阀门K打开，使容器和大气相通，随后关闭K，此时两活塞间气体体积是300cm³，当气温升到T时把销子M拔去．若刚拔去销子M时两活塞的加速度大小为1.2m/s²，方向水平向左，求温度T为多少？（设大气压强为1.0×10⁵Pa不变，容器内气体温度始终和外界气温相同．

Answer 1

由题意可知，S_A=10cm²，S_B=4cm²，M_A=6kg，M_B=4kg，p₁=p₀=1.0×10⁵Pa，
选取活塞和杆为研究对象，当拔去M时，由牛顿第二定律得：
p₀S_B+p₂S_A-p₀S_A-p₂S_B=（M_A+M_B）a，代入数据解得：p₂=1.2×10⁵Pa，
气体状态参量，初状态：T₁=273-23=250K，p₁=p₀=1.0×10⁵Pa，末状态：p₂=1.2×10⁵Pa，
气体发生等容变化，由查理定律得：(p1)/(T1)=(p2)/(T2)，代入数据解得：T₂=300K；
答：温度T为300K．