Question

【题目】如图所示，一直立气缸由两个横截面积不同的长度足够长的圆筒连接而成，活塞A、B间封闭有一定质量的理想气体，A的上方和B的下方分别与大气相通。两活塞用长为L=30cm的不可伸长的质量可忽略不计的细杆相连，可在缸内无摩擦地上下滑动。当缸内封闭气体的温度为T1=450K时，活塞A、B的平衡位置如图所示。已知活塞A、B的质量分别为mA=2.0kg，mB=1.0kg．横截面积分别为SA=20cm2、SB=10cm2，活塞厚度不计，大气压强为p0=1.0×105Pa，重力加速度大小为g=10m／s2。求：

①缸内温度缓慢升高到500K时气体的体积；

②缸内温度缓慢升高到900K时气体的压强。

Answer 1

【答案】① ②

【解析】①缓慢升温则活塞向上移动，此过程为等压过程，

初始状态体积，温度

当A活塞刚接触气缸顶部时体积，温度为T

由盖-吕萨克定律，解得

因此，解得

②活塞A、B在图示位置时，设气缸内气体的压强为，以活塞A、B为研究对象： 。

由查理定律，解得