Question

【题目】如图所示为存放某种特殊物品的储藏室及其相应的温度报警系统,当储藏室的温度高于或低于特定的温度时,报警系统就会发出报警信号。其中汽缸壁用导热性能良好的材料制成,活塞绝缘且通过一个轻质绝缘细杆与一金属片连接,当储藏室内温度变化时,活塞带动金属片移动分别与支路1、2构成闭合回路,相应的红灯或绿灯就会发出报警信号。当储藏室内的温度为T。=300K时,测得活塞与汽缸底部间距为L=5cm,金属片与左侧支路1的距离为x1=0.5cm,活塞与汽缸间的摩擦不计。求：

（1）红灯发出报警信号时,此时储藏室的温度？

（2）为使储藏室内的温度低至15℃时绿灯发出报警信号,则左右两支路1、2间的距离为多少？

Answer 1

【答案】（1）（2）0.7cm

【解析】（1）设活塞的横截面积为S，当红灯发出报警信号时，此时封闭气体的体积为：V1=(x1+l)S

初态：V0=LS T0=300K

根据盖吕萨克定律：

解得T1=330K=57℃

（2）当绿灯发出报警信号时，此时封闭气体的温度T2=288K，V2=(l-x2)S

封闭气体做等压变化，根据盖吕萨克定律：

解得x2=0.2cm

左右两支路间的距离：x1+x2=0.7cm