Question

【题目】如图所示，两水平放置的导热气缸其底部由管道连通，轻质活塞a、b用钢性轻杆相连，可在气缸内无摩擦地移动，两活塞横截面积分别为Sa和Sb，且Sb=2Sa。缸内封有一定质量的气体，系统平衡时，活塞a、b到缸底的距离均为L，已知大气压强为p0，环境温度为T0，忽略管道中的气体体积。求：

（1）缸中密闭气体的压强；

（2）若活塞在外力作用下向左移动，稳定后密闭气体的压强；

（3）若环境温度升高到，活塞移动的距离。

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

（1）设缸内气体压强为力p1，以活塞a、b和杆为研究对象，由平衡条件得

解得

（2）开始时，气体的体积

活塞向左移动后，气体的体积

，

由玻意耳定律得

解得

（3）环境温度升高到，此时气体压强仍为p0，气缸体积将增大，设活塞向左移动的距离为x，由盖·吕萨克定律得

，

解得