Question

【題目】一豎直放置、缸壁光滑且導(dǎo)熱的柱形氣缸內(nèi)盛有一定量的氮?dú)猓�被活塞分隔成Ⅰ、Ⅱ兩部分；達(dá)到平衡時(shí)，這兩部分氣體的體積相等，上部氣體的壓強(qiáng)為PⅠ0 ， 如圖（a）所示，若將氣缸緩慢倒置，再次達(dá)到平衡時(shí)，上下兩部分氣體的體積之比為3：1，如圖（b）所示．設(shè)外界溫度不變，已知活塞面積為S，重力加速度大小為g，求活塞的質(zhì)量．

Answer 1

【答案】解：設(shè)活塞的質(zhì)量為m，氣缸倒置前下部氣體的壓強(qiáng)為pⅡ0 ，
倒置后上下氣體的壓強(qiáng)分別為pⅡ、pⅠ ，
由力的平衡條件得： ， ，
倒置過程中，兩部分氣體均經(jīng)歷等溫過程，設(shè)氣體的總體積為V0 ，
由玻意耳定律得： ， ，
解得： ；
答：活塞質(zhì)量為
【解析】氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)題意求出氣體的狀態(tài)參量，然后應(yīng)用玻意耳定律解題．