题目内容
【题目】一长为L、内壁光滑、导热良好的长方体汽缸，横放在水平地面上，缸内有一密封性能良好的活塞(与缸壁的摩擦不计)，面积为S，如图所示，活塞左方封有氢气，右方封有氮气。系统平衡时，活塞左右两边的气体体积之比为2：1，压强为P1。将汽缸从图示位置在竖直面内逆时针缓慢转90°至竖直位置，再次稳定时活塞上下两边的气体体积之比为1：1。重力加速度为g，环境温度保持不变，求：
①活塞的质量M；
②若将汽缸从图示位置在竖直面内顺时针缓慢转90°至竖直位置，再次稳定时，氢气的体积为多少?(保留两位有效数字)
【答案】①
；②V=0.78L
【解析】
①考虑氮气的等温过程；设未态的压强为P2，由玻意耳定律
同理：氢气的等温变化
解得
②若将汽缸从图示位置在竖直面内顺时针缓慢转90°，再次稳定时，设氢气的体积为xS。此过程是等温过程，由玻意耳定律
同理：氮气的等温变化
解得：V=0.78L
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