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  • 1. (2023高二下·辽宁期末) 如图所示,两个厚度不计横截面面积、质量均为m=2.5kg的绝热活塞,将下端带有阀门K(阀门距离地面很近,且忽略阀门内气体的体积)上端封闭的竖直绝热汽缸分成ABC三部分,每部分内部均有体积可忽略的热交换器(图中未画出),ABC三部分气体均看作理想气体,两个活塞之间连有劲度系数、原长为的竖直轻弹簧。开始时,阀门K打开,各部分气体温度均为 , 汽缸内部总长度A部分气柱的长度为B部分气柱长度为。已知外界大气压强为 , 活塞与汽缸壁之间接触光滑且密闭性良好,重力加速度g , 热力学温度与摄氏温度的关系为 , 求:

    1. (1) 先启动A中的热交换器,使A部分气体的温度缓慢加热到并保持不变,加热后A部分气体气柱的长度
    2. (2) 待(1)问内的气体温度稳定后,再启动B中的热交换器,缓慢加热B部分气体当B部分气柱的长度时停止加热,则此时B部分气体的温度
    3. (3) 待AB两部分的气体温度稳定后,关闭阀门K。同时改变AB两部分内的气体温度,使A部分温度保持在不变;B部分温度保持在不变。最后打开C部分内部的热交换器,使C内部的温度缓慢变化,则当C部分内的气体温度变为多少摄氏度时轻弹簧刚好恢复原长。

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