Question

【题目】如图所示，A气缸截面积为500 ，A、B两个气缸中装有体积均为10L、压强均为1atm、温度均为27℃的理想气体，中间用细管连接．细管中有一绝热活塞M，细管容积不计．现给左面的活塞N施加一个推力．使其缓慢向右移动，同时给B中气体加热，使此过程中A气缸中的气体温度保持不变．活塞M保持在原位置不动．不计活塞与器壁间的摩擦，周围大气压强为1atm= Pa．当推力F= × N时，求：
①活塞N向右移动的距离是多少cm；
②B气缸中的气体升温到多少℃．

Answer 1

【答案】解：①加力F后，A中气体的压强为 pA′=p0+ = Pa
对A中气体：由pAVA=pA′VA′
则得 VA′= = =
初态时，LA= = =20cm，LA′= =15cm
故活塞N向右移动的距离是s=LA﹣LA′=5cm
②对B中气体，困活塞M保持在原位置不动，末态压强为pB′=pA′= Pa
根据查理定律得：
=
解得，TB′= =400K
∴tB=127℃
答：
①活塞N向右移动的距离是5cm；
②B气缸中的气体升温到127℃
【解析】①由题意知，A中气体发生等温变化，B中发生等容变化，活塞M保持在原位置不动，A、B两部分气体的压强相等，根据玻意耳定律列式，即可求得稳定时A气体的体积，得到A气体的长度，从而求出活塞N向右移动的距离．②对B中气体研究，得到压强，根据查理定理求解B气缸中的气体温度．