题目内容
【题目】如图所示,在水平地面上放置一柱形气缸,两活塞(体积均可忽略)a、b将两部分理想气体封闭在气红内,两部分气体的体积之比
,两活塞间连接一根水平轻质弹簧,弹簧处于原长,气缸壁导热良好,活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动,固定气缸,用水平向左的外力(图中未画出)缓慢推活塞b,活塞b向左运动一小段距离,此时弹簧处于压缩状态,两部分气体的体积之比
,推力F=p0S,求此时弹簧弹力大小。(已知气缸的模截面积为S,设环境温度保持不变,东界大气压为p0)
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【答案】![]()
【解析】设气体a、b压缩后的压强分别为P1、P2,压缩气体过程为等温过程,由波意尔定律:
1气体:P0V10= P1V1
2气体:P0V20= P2V2
对两活塞和2气体整体:P1S=P0S+ P0S
设弹簧弹力为F′,对于活塞a: P1S=P2S+ F′
解得
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