Question

【题目】如图所示，一竖直放置、缸壁光滑且导热良好的柱形气缸内盛有一定量的理想气体，活塞将气体分隔成体积相同的A、B两部分；已知活塞的面积为S，此时A中气体的压强为P0．现将气缸缓慢平放在水平桌面上，稳定后A、B两部分气体的体积之比为1：2．在整个过程中，没有气体从一部分通过活塞逸入另一部分，外界气体温度不变．求：

I.气缸平放时两部分气体的压强；

II.活塞的质量m．

Answer 1

【答案】(1)1.5P0；(2)

【解析】

找出气缸竖直放置和水平放置时，AB两部分气体的状态参量，结合玻意耳定律列方程求解.

（1）对A部分气体，气缸竖直放置时：气体的压强：pA=p0，体积VA=V

水平放置时气体的压强pA′，体积为VA′=V

由玻意耳定律pAVA=pA′VA′

解得pA′=1.5p0

（2）对B部分气体，气缸竖直放置时：气体的压强：pB=pA+mg/S，体积VB=V

水平放置时气体的压强pB′=pA′，体积为VB′=V

由玻意耳定律pBVB=pB′VB′

解得m=p0S/g