如图所示，一个绝热的气缸（气缸足够高）竖直放置，内有一个绝热且光滑的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，隔板将气缸分成两部分，分别密封着两部分理想气体A和B．活塞的

Question

如图所示，一个绝热的气缸（气缸足够高）竖直放置，内有一个绝热且光滑的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，隔板将气缸分成两部分，分别密封着两部分理想气体A和B．活塞的质量m=8kg，横截面积S=10cm²，与隔板相距h=25cm．现通过电热丝缓慢加热气体，当A气体吸收热量Q=200J时，活塞上升了h′=10cm，此时气体的温度t₁=27℃．已知大气压强为P₀=1.0×10⁵Pa，重力加速度g=10m/s²．
i．加热过程中，若A气体内能增加了△U₁=55J，求B气体内能增加量△U ₂
ii．现在停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当活塞恰好回到原来的位置时A气体的温度为t₂=30℃，求此时添加砂粒的总质量M．

Answer 1

i、B气体对外做功：W=-Fl=-pSl=-p△V=-（p0S+mg）h′=-18J，由热力学第一定律得：△U1+△U2=Q+W，△U2=Q+W-△U1=127J；ii、B气体的初状态：p1=p0+mgS=1.8×105Pa，V1=（h+h′）S=3.5×10-4m3，T1=273+27=300K，B气体...