题目内容
【题目】如图所示,两个导热气缸水平放置且固定,两气缸通过一根带阀门K的容积不计的细管连通,两轻质活塞用刚性轻杆固连,可在气缸内无摩擦地移动,两活塞面积分别为SA=1.0m2和SB=0.2m2。开始时阀门K关闭,A内充有一定质量的理想气体,B内为真空,气缸中的活塞与缸底的距离a=b=0.3m,活塞静止。设环境温度不变,气缸内壁光滑,外界大气压强p0=1.0×105Pa保持不变。求:
(i)阀门K关闭时,A内气体的压强;
(ii)阀门K打开稳定后,大活塞距缸底多远?
【答案】(1) 8×104Pa(2)0.15m
【解析】(i)设初始时刻气体压强为,以两个活塞和杆为整体
由平衡条件得:
解得:
(ii)打开阀门K稳定后,设气体压强为,两活塞到缸底距离分别为,
以两个活塞和杆为整体,由平衡条件得:
对气体:
且
解得:
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