题目内容
【题目】如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部都由一细管连通（忽略细管的容积）。两气缸各有一个活塞，质量分别为
和
，活塞与气缸无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空。当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度
。（已知
，
①在两活塞上同时各放一质量为
的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差（假定环境温度始终保持为
。
②在达到上一问的终态后，环境温度由
缓慢上升到
，试问在这个过程中，气体对活塞做了多少功？气体是吸收还是放出了热量？（假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部）。
【答案】① 
；② 
，吸收热量。
【解析】
①设左、右活塞的面积分别为
和
，由于气体处于平衡状态，故两活塞对气体的压强相等，即
由此得
①
在两个活塞上各加质量为
的物块后，假设左右两活塞仍没有碰到汽缸底部，由平衡条件
，则右活塞降至气缸底部，所有气体都在左气缸中
在初态，气体的压强为：
，体积为：
；
在末态，气体压强为：
，体积为：
为左活塞的高度）
由玻意耳定律得
代入数据解得
②当温度由
上升至
时，气体的压强始终为
，设
是温度达到时左活塞的高度，
由盖吕萨克定律得
活塞对气体做的功为
环境温度升高，则气体温度升高内能变大，又气体对活塞做功，根据热力学第一定律：在此过程中气体吸收热量。
练习册系列答案
相关题目
