Question

【題目】如圖所示，完全相同的導熱活塞A、B用輕桿連接，一定質量的理想氣體被活塞A、B分成I、Ⅱ兩部分，封閉在導熱性良好的汽缸內，活塞B與缸底部的距離l＝0．6m初始時刻，氣體I的壓強與外界大氣壓強相同，溫度T1＝300K．已知活塞A、B的質量均為m＝1kg，橫截面積均為S＝10cm2，外界大氣壓強p0＝1×105Pa，取重力加速度g＝10m／s2，不計活塞與汽缸之間的摩擦且密封良好現將環境溫度緩慢升高至T2＝360K，求此時

①氣體I的壓強；

②B與缸底部的距離及輕桿對B的作用力

Answer 1

【答案】① ②0.9m，10N，豎直向上

【解析】

本題是考查氣體狀態方程的應用，題意中很容易判斷氣體I做等容變化，利用狀態方程即可求解答案。

（1）氣體I做等容變化，初始：P1=P0，T1=300K，所以，

（2）氣體II做等壓變化，可得，L’=0.9m，氣體II的壓強，根據平衡條件，輕桿對B的作用力等于B的重力，方向豎直向上。