Question

如图所示，有两个不计质量的活塞M、N将两部分理想气体封闭在绝热气缸内，温度均是27⁰C．M活塞是导热的，N活塞是绝热的，均可沿气缸无摩擦地滑动，已知活塞的横截面积均为S=2cm²，初始时M活塞相对于底部的高度为Ｈ=27cm，N活塞相对于底部的高度为h=18cm．现将一质量为m=400g的小物体放在M活塞的上表面上，活塞下降．已知大气压强为p₀=1.0×10⁵Pa,

①求下部分气体的压强多大；
②现通过加热丝对下部分气体进行缓慢加热，使下部分气体的温度变为127⁰C，求稳定后活塞M、N距离底部的高度．

Answer 1

①；②27.5cm

试题分析：①对两个活塞和重物作为整体进行受力分析得：
…………………. （2分）
…………………. （1分）
②对下部分气体进行分析，由理想气体状态方程可得：
…………………. （1分）
得：h₂="20cm…………………." （1分）
对上部分气体进行分析，根据玻意耳定律定律可得：
…………………. （1分）
得：L = 7.5cm   …………………. （1分）
故此时活塞M距离底端的距离为H₂ = 20+7.5=27.5cm   …………………. （1分）