一种新型的老板椅为提高舒适性，在座椅下方设计了双管缓冲装置，其结构示意图如图中放大图所示．MN为金属筒，M筒的横截面积为50cm2，忽略M筒的厚度，两筒间密闭了一定质量的理想气体

Question

一种新型的老板椅为提高舒适性，在座椅下方设计了双管缓冲装置，其结构示意图如图中放大图所示．MN为金属筒，M筒的横截面积为50cm²，忽略M筒的厚度，两筒间密闭了一定质量的理想气体，M可沿N的内壁无摩擦地上下滑动，M筒与上方的座椅的质量为10kg．已知椅子未坐人时两筒内密闭气体的高度为12cm，外界大气压强为1.0×l0⁵Pa．
①当一个质量为60kg的人坐上后稳定时，筒内气体高度为多少？（坐人后气体有足够的时间和外界交换热量）
②试分析上一问的过程中，筒内的气体是吸热还是放热？

Answer 1

（1）没有做上人之前，筒内气体的压强：
P1＝(m1g)/(s)+P0
质量为60kg的人坐上后稳定时，筒内气体的压强：
P2＝((m1+m2)g)/(s)+P0
根据玻意耳定律：P₁V₁=P₂V₂，即：P₁h₁S=P₂h₂S
代入数据，联立方程得：h₂=6cm
（2）气体的温度不变，则内能不变；气体体积压缩的过程中，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，气体一定向外放热．
答：①当一个质量为60kg的人坐上后稳定时，筒内气体高度为6cm；
②试分析上一问的过程中，筒内的气体放热．