Question

【題目】如圖，在水平固定放置的汽缸內(nèi)，用不漏氣的輕質(zhì)活塞封閉有一定量的理想氣體，開有小孔的薄隔板將氣體分為A、B兩部分．活塞的橫截面積為S，與汽缸壁之間無摩擦．初始時A、B兩部分體積相同，溫度為T，大氣壓強為p0．

(1)加熱氣體，使A、B兩部分體積之比達到1:2，求此時的溫度T′；

(2)將氣體溫度加熱至2T，然后在活塞上施加一向左的水平恒力F＝5p0S，推動活塞，直至最終達到平衡，推動活塞過程中溫度始終維持2T不變，求最終氣體壓強p′．

Answer 1

【答案】(1) T′＝1.5T　(2) p′＝4p0

【解析】

(1)設(shè)A的體積為V，則初狀態(tài)A、B總體積為2V，末狀態(tài)總體積為3V

由蓋—呂薩克定律得：

解得

T′＝1.5T．

(2)假設(shè)活塞被推至隔板時氣體壓強為p臨

解得

p臨＝4p0＜

由此可以判斷，活塞一直被推至隔板，此后氣體體積、溫度均不變，則壓強不再改變，

p′＝4p0．