Question

6．如图可沿气缸壁自由活动的活塞将密封的圆筒形气缸分隔成A、B两部分．活塞与气缸顶部有一弹簧相连．当活塞位于气缸底部时弹簧恰好无形变．开始时B内充有一定量的气体，A内是真空．B部分高度为L₁=0.10米．此时活塞受到的弹簧作用力与重力的大小相等．现将整个装置倒置，达到新的平衡后B部分的高 度L₂等于多少？设温度不变．

Answer 1

分析 以气体为研究的对象，可知气体发生等温变化，求出气体状态参量，然后应用玻意耳定律求出气体压强．

解答 解：设初始状态B中的气体压强为P₁，末态气体的压强为P₂
初态对活塞进行受力分析有：P₁S=mg+kL₁
末态对活塞有：P₂S+mg=kL₂
整个过程为等温变化，由玻意耳定律得：
P₁SL₁=P₂SL₂，又因为：mg=kL₁
联立以上几式并带入数据解得：L₂=2L₁=0.2m；
答：达到新的平衡后B部分的高度L₂等于0.2m．

点评 本题考查了求气体压强，分析清楚气体状态变化过程，求出气体状态参量，应用玻意耳定律即可正确解题．