题目内容
如图所示,气缸竖直放置于水平地面,缸壁和活塞均绝热,活塞横截面积为S,重力为G,活塞下方A气体初温为TA,上方B气体初温为TB,对活塞的压力为G.若气体初温满足_______条件,当A、B升高相同的温度时可使得活塞向上移动;现A气体温度升高△T,活塞上移使A气体的体积增大1/4,此时A的压强为_______.
TA<2TB; 8G(TA+△T) / 5STA;
分析:都升高相同温度后,假设活塞静止不动,由等容变化推出此时A、B的压强,再利用假设活塞向上运动的条件P′A>P′B,问题可解;
A气体体积增大 ,则B气体体积减小A体积的,分别对A、B部分气体应用理想气体状态方程得到P′′A、P′′B并且利用它们的关系(P′′A=P′′B+ ),即可求得P′′A
解:由题意知初状态B气体压强:PB=; A气体压强为:PA=;
假设温度都升高△T时活塞仍静止,由等容变化规律得:=…①
=…②
如果活塞向上移动,则P′A>P′B…③
把①②带入③得:TA<2TB
A气体的体积增大时,设A气体压强P′′A,B气体压强P′′B,由理想气体状态方程得:=…④
=…⑤
且 P′′A=P′′B+…⑥
把④⑤带入⑥得:P′′A=
故答案为:TA<2TB; 8G(TA+△T) / 5STA
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