5.
如图,一固定的水平气缸由一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞。大圆筒内侧截面积为 2S , 小圆筒内侧截面积为S , 两活塞用刚性轻杆连接,间距为2l , 活塞之间封闭有一定质量的理想气体。初始时大活塞与大圆筒底部相距l。现通过滑轮用轻绳水平牵引小活塞,在轻绳右端系托盘(质量不计)。已知整个过程中环境温度T0、大气压p0保持不变,不计活塞、滑轮摩擦、活塞导热良好。求:
(i)缓慢向托盘中加沙子,直到大活塞与大圆简底部相距
,停止加沙,求此时沙子质量;
(ii)在(i)情景下对封闭气体缓慢加热可以使活塞回到原处,求回到原处时封闭气体的温度。