21.(14分)如图所示,一水平放置的气缸,由截面积不同的两圆筒联接而成.活塞A、B用一长为
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
、
.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
.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
,活塞A、B的平衡位置如图所示,此时细线中的张力为
.
(1)现使气缸内气体温度由初始的540
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刚刚右移到两圆筒联接处?
(3)活塞A移到两圆筒联接处之后,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
是多大.
- 答案