题目内容
【题目】如图,左右两个水平面上各固定有平放的气缸A和B,两气缸内壁光滑;两气缸的活塞的横截面积分别为2S、S,用刚性杆连接,刚性杆和活塞可左右移动。现A气缸内封闭体积为2V的某种气体,B气缸内封闭体积为V的另一种气体。已知此时两气缸内的气体温度均为T,B气缸内气体的压强为3p,大气压强为p0,A、B两气缸的气体均可看作理想气体。则
(i)此时A气缸内的气体压强;
(ii)现让两气缸内气体温度均发生改变,稳定后,A气缸内封闭气体体积变为原来的一半,其中A气缸内气体温度变为T,求B气缸内气体温度(已知活塞移动过程中始终与气缸紧密接)。
【答案】(i)pA0=2p0;(ii)2.5T0
【解析】
(i)初状态以两活塞及刚性杆为研究对象,由受力平衡可知
解得
(ii)依题意温度变化后A气缸内气体体积为V0,温度变为,设压强变为pA,依理想气体状态方程有
解得
由两活塞及刚性杆受力平衡可得
变化后B气缸内气体压强
因为两活塞向左移动距离相同,所以B气缸内气体体积变为,依理想气体状态方程有
解得B气缸内气体温度为
练习册系列答案
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