题目内容
【题目】如图所示,两水平放置的导热气缸其底部由管道连通,轻质活塞a、b用钢性轻杆相连,可在气缸内无摩擦地移动,两活塞横截面积分别为Sa和Sb,且Sb=2Sa,缸内封有一定质量的气体,系统平衡时,活塞a、b到缸底的距离均为L,已知大气压强为p0,环境温度为T0,忽略管道中的气体体积。求:
(1)缸中密闭气体的压强;
(2)若活塞在外力作用下向左移动,稳定后密闭气体的压强。
【答案】(1)p0 (2)
【解析】【试题分析】对活塞a、b和钢性轻杆进行受力分析,由共点力的平衡即可求出;活塞向左移动一段距离后,由几何关系得出它们体积的变化,然后由玻意耳定律即可求出。
(1)活塞a、b和钢性轻杆受力平衡,有:p1Sa+p0Sb=p1Sb+p0Sa
所以:p1=p0
(2)气体初态:p1=p0,V1=SaL+SbL=3SaL,T1=T0
活塞向左移动,稳定后: ,T2=T0
由玻意耳定律:p1V1=p2V2
所以
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