Question

【题目】如图所示，汽缸A和B的活塞用硬杆相连，活塞的横截面积SA=2SB，两活塞距离底部均为h，汽缸壁用导热材料做成，此时环境温度为300 K，外界大气压为p0，汽缸B内的压强p2＝0．5p0．问：

(I)此时汽缸A内气体的压强为多少？

(II)若保持汽缸B中的气体温度不变，把汽缸A缓慢加热，加热至温度多高活塞才移动h ?

Answer 1

【答案】(1) 0.75p0 (2) 600 K

【解析】（1）要求汽缸内封闭气体的压强，应分析活塞整体，通过受力分析，根据共点力平衡条件求解．活塞整体受力分析如图所示．

根据共点力平衡有p0SB＋p1SA＝p0SA＋p2SB

解得p1＝0.75p0．

（2）将汽缸A加热过程中，A、B两部分气体状态变化满足理想气体状态方程，终态时活塞整体仍满足共点力平衡条件．

对气体A有

对气体B有p2hSB＝0.5hSBp2′

根据活塞平衡p0SB＋p1′SA＝p0SA＋p2′SB

解得T′＝600 K．