Question

【题目】如图所示，气缸内用两个活塞密闭两段质量、长度相同的气柱AB，活塞可以在气缸内无摩擦地移动，活塞的厚度不计，截面积为S，每段气柱的长为L，大气压强恒为p0，温度为T0．

①在活塞M缓慢推动 到虚线PQ位置时，若推力F做功为W，则A部分气体对活塞N做功为多少？

②若要保持N板不动，需要将B部分的气体温度持续升高到多少?

Answer 1

【答案】①W+p0SL；②2T0

【解析】

试题分析：①在用力缓慢推活塞M的过程中，活塞M移动的距离为，由于两段气体完全相同，且都发生等温变化，因此最终两段气体的长度均为，大气压及推力对M做的总功：W总=W+p0S×L=W+p0LS，由于气体对活塞的压力总是等于F+p0S，且N活塞移动的位移只是M移动距离的一半，因此A部分气体对活塞N做的功为：WA=W总=W+p0SL；

②如果保持N板不动，则A中气体发生等温变化，由玻意耳定律得：p0SL=p1S×L，解得：p1=2p0，

B中气体发生等容变化，由查理定律得：，解得：T1=2T0；