由兩個(gè)導(dǎo)熱性能良好的、直徑不同的圓筒組成裝置，如圖8-5-1所示，在兩筒內(nèi)各有一活塞，其橫截面積分別為SA=200 cm2,SB=40 cm2,兩活塞可以分別在兩筒內(nèi)無(wú)摩擦地運(yùn)動(dòng)，但不漏氣，其間用長(zhǎng)為L(zhǎng)=99.9 cm的硬質(zhì)細(xì)桿相連，兩活塞的外側(cè)與大氣相通，大氣壓強(qiáng)p0=105 Pa.將兩個(gè)圓筒水平固定后，用水平力F=5 000 N向右作用在活塞A上，B活塞上不加外力，恰能使兩活塞間氣體都移到小圓筒中、若撤去A活塞上的外力，在B活塞上加一水平向左的外力F′，又恰可使兩活塞間的氣體都移到大圓筒中，求F′為多大?

圖8-5-1

解析：當(dāng)F作用在A活塞上時(shí)，被封閉氣體的壓強(qiáng)為p1,體積為V1=L·SB，由于塞平衡，則有：

F+p0SA-p1SB=p1SA+p0SB,

解得  p1=p0+

當(dāng)力F′作用在B上時(shí)，設(shè)被封閉的氣體壓強(qiáng)為p2，體積V2=L·SA

由于兩活塞平衡，則有

F′+p0SB+p2SA=p2SB+p0SA

解得p2=p0-.對(duì)氣體應(yīng)用玻一馬定律有

整理得F′=p0(SA-SB)

=105×［105×(2×10-2-0.4×10-2)(1-)-×5 000］N=280 N

答案：280 N

練習(xí)冊(cè)系列答案
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B．只要知道水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量，就可以計(jì)算出阿伏伽德羅常數(shù)

C．在使兩個(gè)分子間的距離由很遠(yuǎn)（r＞10-9m）減小到很難再靠近的過(guò)程中，分子間作用力先減小后增大；分子勢(shì)能不斷增大

D．溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志

E．兩個(gè)溫度不同的物體相互接觸時(shí)，熱量既能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體，也可以自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體

F．熵是物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無(wú)序程度的量度

（2）實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，某同學(xué)用導(dǎo)熱性能良好的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體密封在氣缸內(nèi)（活塞與氣缸壁之間無(wú)摩擦），活塞的質(zhì)量為m，氣缸內(nèi)部的橫截面積為S．用滴管將水緩慢滴注在活塞上，最終水層的高度為h，如圖所示．在此過(guò)程中，若大氣壓強(qiáng)恒為p0，室內(nèi)的溫度不變，水的密度為ρ，重力加速度為g，則以下圖象中能反映密閉氣體狀態(tài)變化過(guò)程的是（     ）

 


（3）上題中若初始時(shí)，活塞離氣缸底部的高度為H，則活塞下降的高度為多少？此過(guò)程中氣缸內(nèi)氣體吸熱還是放熱，說(shuō)明理由。

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