题目内容

【题目】如图甲所示,正三角形形状的细薄壁玻璃管ABC竖直放置,三角形边长为L,细玻璃管粗细均匀,横截面积为S,导热性能良好,边长远大于管径,AB边处于水平方向,BC与地面成60°,管内用两个密封的活塞封闭两部分理想气体,A端的活塞固定不动,BC边管内的活塞可在管内无摩擦滑动,其质量为m,静止时,活塞稳定在距离C处,将三角形在竖直面内缓慢顺时针转过60°,使BC水平此时活塞稳定在距离B处,如图乙所示。整个过程中,环境温度不变,活塞厚度不计,重力加速度为g,求此时两部分气体压强.

【答案】

【解析】

考查理想气体方程的应用,灵活选择研究对象,由玻意耳定律计算可得。

对于活塞两侧的气体,做等温变化,由玻意耳定律得:

对于AC一侧的气体:

P1V1=P1V1′,

其中:

V1=LS

V1′=LS

对于AB一侧的气体:

P2V2=P2V2′,

其中:

V2=LS

V2=LS

初状态活塞静止,由平衡条件得:

P1S=P2Smgsin60°,

末状态活塞静止,由平衡条件得:

P1S=P2S

解得:P1=P2=

答:此时两部分气体压强相等,都是

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