Question

【題目】如圖所示，兩端開口的氣缸水平固定，A、B是兩個(gè)厚度不計(jì)的活塞，可在氣缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)，面積分別為S1=20cm2 ， S2=10cm2 ， 它們之間用一根細(xì)桿連接，B通過(guò)水平細(xì)繩繞過(guò)光滑的定滑輪與質(zhì)量為M=2kg的重物C連接，靜止時(shí)氣缸中的氣體溫度T1=600K，氣缸兩部分的氣柱長(zhǎng)均為L(zhǎng)，已知大氣壓強(qiáng)P0=1×105Pa，取g=10m/s2 ， 缸內(nèi)氣體可看作理想氣體；

（1）活塞靜止時(shí)，求氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；
（2）若降低氣內(nèi)氣體的溫度，當(dāng)活塞A緩慢向右移動(dòng) L時(shí)，求氣缸內(nèi)氣體的溫度．

Answer 1

【答案】
（1）解：設(shè)靜止時(shí)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為P1，活塞受力平衡：

p1S1+p0S2=p0S1+p1S2+Mg，

代入數(shù)據(jù)解得壓強(qiáng)：p1=1.2×105Pa，

答：塞靜止時(shí)，氣體的壓強(qiáng)P1=1.2×105Pa；

（2）解：由活塞A受力平衡可知缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)沒(méi)有變化，設(shè)開始溫度為T1變化后溫度為T2，由蓋﹣呂薩克定律得：

，

代入數(shù)據(jù)解得：T2=500K．

答：當(dāng)活塞A緩慢向右移動(dòng) L時(shí)，氣體的溫度T2=500K．

【解析】（1）兩活塞用細(xì)桿連接，可將兩個(gè)看成一個(gè)整體，對(duì)整體受力分析可求得；（2）由于兩活塞整體受力沒(méi)有變化，壓強(qiáng)不變，所以氣體做等壓變化，由蓋﹣呂薩克定律求得．