Question

【题目】如图，在水平固定放置的汽缸内，用不漏气的轻质活塞封闭有一定量的理想气体，开有小孔的薄隔板将气体分为A、B两部分．活塞的横截面积为S，与汽缸壁之间无摩擦．初始时A、B两部分体积相同，温度为T，大气压强为p0．

(1)加热气体，使A、B两部分体积之比达到1:2，求此时的温度T′；

(2)将气体温度加热至2T，然后在活塞上施加一向左的水平恒力F＝5p0S，推动活塞，直至最终达到平衡，推动活塞过程中温度始终维持2T不变，求最终气体压强p′．

Answer 1

【答案】(1) T′＝1.5T　(2) p′＝4p0

【解析】

(1)设A的体积为V，则初状态A、B总体积为2V，末状态总体积为3V

由盖—吕萨克定律得：

解得

T′＝1.5T．

(2)假设活塞被推至隔板时气体压强为p临

解得

p临＝4p0＜

由此可以判断，活塞一直被推至隔板，此后气体体积、温度均不变，则压强不再改变，

p′＝4p0．