Question

【题目】两个底面积均为S的圆柱形导热容器直立放置，下端由细管连通。左容器上端敞开，右容器上端封闭。容器内气缸中各有一个质量不同，厚度可忽略活塞活塞A、B下方和B上方均封有同种理想气体。已知容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为g，外界大气压强为p0，活塞A的质量为m，系统平衡时，各气体柱的高度如图所示(h已知)，现假设活塞B发生缓慢漏气，致使B最终与容器底面接触，此时活塞A下降了0.2h。求：

①未漏气时活塞B下方气体的压强；

②活塞B的质量。

Answer 1

【答案】①②

【解析】

①对活塞B受力分析，根据平衡方程求解活塞B下方气体的压强；②根据玻意耳定律列式求解活塞B的质量；

①设平衡时，在A与B之间的气体压强分别为P1，由力的平衡条件有

P1S=P0S+mg

解得：

②设平衡时，B上方的气体压强为P2，则 P2S=P1S-mg

漏气发生后，设整个封闭气体体积为V′，压强为P′，由力的平衡条件有

P′S=P0S+mg

V′=(3h-0.2h)S

由玻意耳定律得

解得：