题目内容
【题目】如图所示,开口向上竖直放置的内壁光滑气缸,其侧壁是绝热的,底部导热,内有两个质量均为m的密闭活塞,活塞A导热,活塞B绝热,将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分.初状态整个装置静止不动且处于平衡状态,Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为l,温度为T.设外界大气压强为P保持不变,活塞横截面积为S,且mg=PS,环境温度保持不变.求:在活塞A上逐渐添加铁砂,当铁砂质量等于2m时,两活塞在某位置重新处于平衡,求:活塞B和A下降的高度分别多少?
【答案】,
【解析】对Ⅰ气体,初状态p1=p0+=2p0
末状态p′1=p0+=4p0
由玻意耳定律得:p1l0S=p1′l1Sl1=l0
对Ⅱ气体,初状态p2=p1+=3p0
末状态p′2=p′1+=5p0
由玻意耳定律得:p2l0S=p2′l2S
得:l2=l0
A活塞下降的高度为:△lA=(l0l1)+(l0l2)=l0
B活塞下降的高度为:△lB=l0l2=l0
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