Question

如圖所示，水平放置的 A、B 是兩個相同氣缸，其長度和截面積分別為20 cm和10 cm²，C 是可在氣缸內無摩擦滑動的、厚度不計的活塞，D為閥門，整個裝置均由導熱良好材料制成．開始閥門關閉，A 內有壓強為 p_A = 2.0×10⁵ Pa 的氮氣，B 內有壓強為p_B = 1.2×10⁵ Pa的氧氣；閥門打開后，活塞 C開始移動，最后達到平衡．試求活塞 C 移動的距離及平衡后 B 中氣體的壓強．假設環境溫度始終不變．

Answer 1

x="5" cm；1.6×10⁵ Pa

解析試題分析：設平衡后活塞向右移動的距離為x，平衡后B中氣體壓強為p，活塞移動前與平衡后的溫度相同，則由玻意耳定律得：
對A部分氣體有：p_ALS=p(L+x)S  (2分)
對B部分氣體有：p_BLS=p(L-x)S  (2分)
代入相關數據解得：
x="5" cm  (1分)
p=1.6×10⁵ Pa  (1分)
考點：本題考查玻意耳定律。