题目内容
【题目】如图所示,绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于地面,由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦,已知两汽缸的横截面积之比SA︰SB=3︰1,两汽缸内均装有处于平衡状态的某理想气体,开始时汽缸中的活塞与缸底的距离均为L,温度均为T0,压强均为外界大气压P0。缓慢加热A中气体,停止加热达到稳定后,A中气体压强为原来的1.5倍,设环境温度始终保持不变,求:
(1)停止加热达到稳定后,B汽缸中的气体压强为多少?
(2)稳定后汽缸A中活塞距缸底的距离。
【答案】(1)2.5(2)8L/5
【解析】
(1)中活塞在气体变化前后都是受力平衡,对活塞受力分析,利用力平衡可求得
(2)AB气体的变化中,B的变化是等温变化较简单,利用B的变化求得B变化后的LB,又因为AB两部分的总长度是定值,可解的A距底端的距离.
解:⑴膨胀后A的压强:=1.5
加热后活塞平衡时,合力为零,有:
解得:=2.5
⑵设稳定后A、B两汽缸中活塞距缸底的距离分别为、
,B中气体做等温变化,有:
=
由于+
=2L
解得:=8L/5