Question

【題目】如圖所示，兩水平放置的導熱氣缸其底部由管道連通，輕質活塞a、b用鋼性輕桿相連，可在氣缸內無摩擦地移動，兩活塞橫截面積分別為Sa和Sb，且Sb＝2Sa，缸內封有一定質量的氣體，系統(tǒng)平衡時，活塞a、b到缸底的距離均為L，已知大氣壓強為p0，環(huán)境溫度為T0，忽略管道中的氣體體積。求：

(1)缸中密閉氣體的壓強；

(2)若活塞在外力作用下向左移動，穩(wěn)定后密閉氣體的壓強。

Answer 1

【答案】(1)p0　(2)

【解析】【試題分析】對活塞a、b和鋼性輕桿進行受力分析，由共點力的平衡即可求出；活塞向左移動一段距離后，由幾何關系得出它們體積的變化，然后由玻意耳定律即可求出。

(1)活塞a、b和鋼性輕桿受力平衡，有：p1Sa+p0Sb=p1Sb+p0Sa

所以：p1=p0

(2)氣體初態(tài)：p1=p0，V1=SaL+SbL=3SaL，T1=T0

活塞向左移動，穩(wěn)定后： ，T2=T0

由玻意耳定律：p1V1=p2V2

所以