Question

【题目】如图所示，有两个不计质量的活塞M、N将两部分理想气体封闭在绝热汽缸内，温度均是27℃。M活塞是导热的，N活塞是绝热的，均可沿汽缸无摩擦地滑动，已知活塞的横截面积均为，初始时M活塞相对于底部的高度为，N活塞相对于底部的高度为，现将一质量为的小物体放在M活塞的上表面上，活塞下降。已知大气压强为，（g取）：

(1)求下部分气体的压强多大；

(2)现通过加热丝对下部分气体进行缓慢加热，使下部分气体的温度变为127℃，求稳定后活塞M、N距离底部的高度。

Answer 1

【答案】(1)1.2×105Pa；(2)27.5cm

【解析】

(1)将两个活塞和重物作为整体进行受力分析，根据平衡条件得

ps=mg＋p0S

解得p=1.2×105Pa

(2)对下部分气体进行分析，由理想气体状态方程可得

=

解得h2=20cm

对上部分气体进行分析，根据玻意耳定律定律可得

p0（H－h）S=pLS

解得L=7.5cm

故此时活塞M距离底端的距离为

H2=20cm＋7.5cm=27.5cm