如图，上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成，两圆筒高均为L ． 两圆筒中各有一个厚度不计的活塞，小活塞的横截面积为S、质量为m ， 大活塞的横截面积为2S、质量为2m ． 两活塞用长为L的刚性杆连接，两活塞间充有氧气，大活塞下方充有氮气．小活塞的导热性能良好，汽缸及大活塞绝热．开始时，氮气和外界环境的温度均为T₀ ， 大活塞处于大圆筒的中间位置，且刚性杆上恰无弹力．重力加速度用g表示，外界的大气压强恒为 ， 氧气和氮气均可看做理想气体，则