如图所示，一水平放置的气缸，由截面积不同的两圆筒连接而成．活塞A、B用一长为3l的刚性细杆连接，它们可以在筒内无摩擦地沿地沿水平方向左右滑动．A、B的截面积分别为SA=30cm2、SB=15cm2

Question

如图所示，一水平放置的气缸，由截面积不同的两圆筒连接而成．活塞A、B用一长为3l的刚性细杆连接，它们可以在筒内无摩擦地沿地沿水平方向左右滑动．A、B的截面积分别为S_A=30cm²、S_B=15cm²．A、B之间封闭着一定质量的理想气体．两活塞外侧（A的左方和B的右方）都是大气，大气压强始终保持为P₀=1.0×10⁵Pa．活塞B的中心连一不能伸长的细线，细线的另一端固定在墙上．当气缸内气体温度为T₁=540K，活塞A、B的平衡位置如图所示，此时细线中的张力为F₁=30N．
（1）现使气缸内气体温度由初始的540K缓慢下降，温度降为多少时活塞开始向右移动？
（2）继续使气缸内气体温度下降，温度降为多少时活塞A刚刚右移到两圆筒连接处？
（3）活塞A移到两圆筒连接处之后，维持气体温度不变，另外对B施加一个水平向左的推力，将两活塞慢慢推向左方，直到细线拉力重新变为30N．求此时的外加推力F₂是多大．

Answer 1

（1）设气缸内气体压强为P0，F为细线中的张力，则活塞A、B及细杆这个整体的平衡条件为：P0SA-PSA+PSB-P0SB+F=0    ①解得：P＝P0+FSA−SB   对于初始状态S时：F=F1=30N，代入①式，就得到...