如图1所示，汽缸开口向右、固定在水平桌面上，气缺内用活塞（横截面积为S）封闭了一定质量的理想气体，活塞与气缸壁之间的摩擦忽略不计．轻绳跨过光滑定滑轮将活塞和地面上的重物

Question

如图1所示，汽缸开口向右、固定在水平桌面上，气缺内用活塞（横截面积为S）封闭了一定质量的理想气体，活塞与气缸壁之间的摩擦忽略不计．轻绳跨过光滑定滑轮将活塞和地面上的重物（质量为m）连接．开始时汽缸内外压强相同，均为大气压p₀（mg<p₀S），轻绳处在伸直状态，汽缸内气体的温度为T₀，体积为V．现使汽缸内气体的温度缓慢降低，最终使得气体体积减半，求：

①重物刚离地面时气缸内气体的温度T₁；
②气体体积减半时的温度T₂；
③在答题卡上画出如图2所示的坐标系，并在其中画出气体状态变化的整个过程，标注相关点的坐标值．

Answer 1

①对于封闭气体，P₁=P₀，P2=P0-(mg)/(S)，重物刚离地过程等容过程：
(p0)/(T0)=(p0-(mg)/(s))/(T1)
整理得：T1=((p0-(mg)/(s)))/(P0)T0
②从重物离地到气体体积减半，封闭气体做等压变化：
(V)/(T1)=((V)/(2))/(T2)
整理得：T2=(p0-(mg)/(s))/(2p0)T0
③图线如下：

答：①重物刚离地时气缸内的温度为(P0-(mg)/(S))/(P0)T₀
②气体体积减半时的温度为(P0-(mg)/(S))/(2P0)T₀
③图象为