题目内容

一横截面积为S的气缸水平放置，固定不动，两个活塞A和B将气缸分隔为1、2两气室，温度均为27℃，达到平衡时1、2两气室长度分别为30cm和20cm，如图所示．在保持两气室温度不变的条件下，缓慢推动活塞A，使之向右移动5cm，不计活塞与气缸壁之间的摩擦，大气压强为1.0×105Pa．求：
（1）活塞B向右移动的距离与气室2中气体的压强．
（2）若将活塞A用销子固定，保持气室1的温度不变，要使气室2中气体的体积恢复原来的大小，则应将气室2气温度升高为多少℃？
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（1）因气缸水平放置，又不计活塞的摩擦，故平衡时两气室内的压强必相等，均为P0．设在活塞A向右移动d的过程中活塞B向右移动的距离为x，平衡时两气缸内压强均为P，因温度不变，根据玻意耳定律，得
气室1    p0L1 S=p0（L1-d+x）S------①
气室2    p0L2 S=p （L2-x） S-------②
由上面①②两式解得
x=
L2
L1+L2
d=
20
30+20
×5cm=2 cm 
将  x=2 cm代②式，得   
p=
20
18
×1.0×105Pa=1.1×105Pa 
（2）活塞A固定，气室2中气体的体积恢复为 L2S 时，温度升高为T2，压强增大为 p′，此过程为等容过程，运用查理定律．
p0
T1
=
p′
T2
   
这时气室1中气体的体积为（L1-d）S，压强增大为 p′，温度仍为27℃，为等温过程，根据玻意耳定律，得
p0 L1 S=p′（L1-d）S 
解方程组得   T2=
L1
L1-d
T1=
30
30-5
×300=360 K
t2=360 K-273 K=87℃
答：（1）活塞B向右移动的距离为2cm，气室2中气体的压强为1.1×105Pa．
（2）若将活塞A用销子固定，保持气室1的温度不变，要使气室2中气体的体积恢复原来的大小，则应将气室2气温度升高为87℃．
练习册系列答案
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一横截面积为S的气缸水平放置、固定不动、气缸壁是导热的．两个活塞A和B将气缸分隔为1、2两个气室，达到平衡时1、2两个气室体积比为3：2．如图所示．在室温不变的条件下，缓慢推动活塞A，使之向右移动一段距离d．求活塞B向右移动的距离．（不计活塞与气缸壁之间的摩擦） 
某学生是这样解的：
因两个气室达到稳定状态的压强都相等，温度又相等，所以体积的变化是均匀的，则两个气室的气体的总体积与2气室的气体体积之比一定不变．
（V1+V2）：V2=5：2
即：V1′：V2′=5：2
同理可得：两个气室总体积的减少量与2气室的体积减少量之比也不变，
即有△V：△V2=V：V2=5：2
即：
△V
△V2
=
Sd
Sx
=
5
2
，得x=
2
5
d
你认为这位学生的解法正确吗？若不正确，请列式解出你所认为正确的答案；若正确，则请你用另一种不同的方法，列式解出其结果．
一横截面积为S的气缸水平放置，固定不动，气缸壁是导热的．两个活塞A和B将气缸分隔为1、2两气室，达到平衡时1、2两气室体积之比为3：2，如图所示，在室温不变的条件下，缓慢推动活塞A，使之向右移动一段距离d．求活塞B向右移动的距离． 不计活塞与气缸壁之间的摩擦．
（2006?上海二模）一横截面积为S的气缸水平放置，固定不动，两个活塞A和B将气缸分隔为1、2两气室，温度均为27℃，达到平衡时1、2两气室长度分别为30cm和20cm，如图所示．在保持两气室温度不变的条件下，缓慢推动活塞A，使之向右移动5cm，不计活塞与气缸壁之间的摩擦，大气压强为1.0×105Pa．求：
（1）活塞B向右移动的距离与气室2中气体的压强．
（2）若将活塞A用销子固定，保持气室1的温度不变，要使气室2中气体的体积恢复原来的大小，则应将气室2气温度升高为多少℃？

    （00年全国卷）（11分）一横截面积为S的气缸水平放置，固定不动，气缸壁是导热的，两个活塞A和B将气缸分隔为1、2两气室，达到平衡时1、2两气室外体积之比为3：2，如图所示，在室温不变的条件下，缓慢推动活塞A，使之向右移动一段距离d，求活塞B向右移动的距离，不计活塞与气缸壁之间的摩擦。

 

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