Question

【题目】如图所示，两端开口的气缸水平固定，A、B是两个厚度不计的活塞，可在气缸内无摩擦滑动，面积分别为S1=20cm2 ， S2=10cm2 ， 它们之间用一根细杆连接，B通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为M=2kg的重物C连接，静止时气缸中的气体温度T1=600K，气缸两部分的气柱长均为L，已知大气压强P0=1×105Pa，取g=10m/s2 ， 缸内气体可看作理想气体；

（1）活塞静止时，求气缸内气体的压强；
（2）若降低气内气体的温度，当活塞A缓慢向右移动 L时，求气缸内气体的温度．

Answer 1

【答案】
（1）解：设静止时气缸内气体压强为P1，活塞受力平衡：

p1S1+p0S2=p0S1+p1S2+Mg，

代入数据解得压强：p1=1.2×105Pa，

答：塞静止时，气体的压强P1=1.2×105Pa；

（2）解：由活塞A受力平衡可知缸内气体压强没有变化，设开始温度为T1变化后温度为T2，由盖﹣吕萨克定律得：

，

代入数据解得：T2=500K．

答：当活塞A缓慢向右移动 L时，气体的温度T2=500K．

【解析】（1）两活塞用细杆连接，可将两个看成一个整体，对整体受力分析可求得；（2）由于两活塞整体受力没有变化，压强不变，所以气体做等压变化，由盖﹣吕萨克定律求得．