题目内容

【题目】如图,有一个在水平面上固定放置的气缸,由a、b、c三个粗细不同的同轴绝热圆筒组成,a、b、c的横截面积分别为2S、S3S.已知大气压强为p0.两绝热活塞AB用一根长为4l的不可伸长的细线相连,两活塞之间密封有温度为T0的空气,开始时,两活塞静止在图示位置.现对气体加热,使其温度缓慢上升,两活塞缓慢移动,忽略两活塞与圆筒之间的摩擦.求:

(i)加热前被封闭气体的压强和细线中的拉力;

(ii)气体温度上升到多少时,其中一活塞恰好移至其所在圆筒与b圆筒连接处.

【答案】(1) , (2)

【解析】(i)由力的平衡条件可得

对活塞A:2P0S+F=2P1S

对活塞B:3P0S+F=3P1S

解得:P1=P0 F=0

(ii)对气体加热后,两活塞将缓慢向右移动,活塞A将恰好移至其所在圆筒与b圆筒连接处,此过程中所研究气体的压强保持不变,由盖.吕萨克定律得:

T1=T0

V1=2lS+2lS+3lS=7lS

V2=2lS+6lS=8lS

由以上式子联立解得:

练习册系列答案
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