题目内容
【题目】一横截面积为S的气缸水平放置,固定不动,两个活塞A和B将气缸分隔为1、2两气室,温度均为27℃,达到平衡时1、2两气室长度分别为40cm和20cm,如图所示。在保持两气室温度不变的条件下,缓慢推动活塞A,使之向右移动6cm,不计活塞与气缸壁之间的摩擦,大气压强为1.0×105Pa。
求:①活塞B向右移动的距离与气室2中气体的压强;
②接上一问,现在若将活塞A用销子固定,保持气室1的温度不变,要使气室2中气体的体积恢复原来的大小,则应将气室2气温度升高为多少℃?
【答案】①,;②。
【解析】试题分析:①因气缸水平放置,又不计活塞的摩擦,故平衡时两气室内的压强必相等,都为P0。设在活塞A向右移动x1的过程中,活塞B向右移动的距离为x2,平衡时两气缸内压强均为。此过程温度不变,根据玻意耳定律,有:
对气室1,
对气室2,
可得:活塞B向右移动的距离
气室2中气体的压强
②活塞A固定,气室2中气体的体积恢复为 L2S 时,温度升高为T2,压强增大为。
此过程为等容变化过程,根据查理定律,有
气室1中气体温度不变,
气室2气温度
即
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