Question

【题目】如图所示，容器A和汽缸B都能导热，A放置在127 ℃的恒温槽中，B处于27 ℃的环境中，大气压强为p0＝1.0×105 Pa，开始时阀门K关闭，A内为真空，其容积VA＝2.4 L，B内活塞横截面积S＝100 cm2，质量m＝1 kg，活塞下方充有理想气体，其体积VB＝4.8 L，活塞上方与大气连通，A与B间连通细管体积不计，打开阀门K后活塞缓慢下移至某一位置(未触及汽缸底部)。g取10 m/s2。试求：

(1)稳定后容器A内气体压强；

(2)稳定后汽缸B内气体的体积；

(3)活塞下移过程中，汽缸B内气体对活塞做的功。(不计摩擦)

Answer 1

【答案】(1)1.01×105 Pa　(2)3.0 L (3)－181.8 J

【解析】

①稳定后，以活塞为研究对象，受力平衡：
得：，A与B连通，压强相等，；

②连通后，部分气体从B流入A，这部分气体末状态：，
初状态：，
根据盖-吕萨克定律，有：，
代入数据得到：
得：
即它在容器B中时，
则B中剩余的气体体积；

③活塞下移距离为

气体对活塞的作用力为

则做功为：。