Question

如图所示，水平放置的封闭气缸中有两个面积不等的活塞分别封闭了A、B两部分温度相同的气体，两活塞用不可伸长的硬杆相连，两活塞之间是真空，不计一切摩擦．现A、B两部分气体的温度同时升高相同的温度时，问活塞将如何移动？
以下为某同学的解答：
开始时两活塞平衡，说明p_A=p_B．设温度由T升到T'，
则由

p

T

=

p′

T′

知，p'_A=

T′pA

T

，即p'_B=p'_A．
所以两活塞仍在原位置不动．
请问，该同学分析及所得结论是否有问题？若有问题请予以纠正．

Answer 1

分析：活塞不动，是受力平衡，根据左右活塞的受力来分析气体变化前后是否任然平衡即可．

解答：解：该同学所得结论是对的，但分析过程是错误的．     
活塞平衡，是因为所受合外力为零，而不是两边压强相等．    
相反地，由于A、B两活塞面积不同，A、B气体压强不等才使活塞平衡，
即p_AS_A=p_BS_B，
当温度由T升至T'时，设活塞不动，有p'_A=

T′pA

T

，p'_B=

T′pB

T

．               
由于p'_AS_A=

T′pASA

T

，而p'_BS_B=

T′pBSB

T

，
可见 p'_AS_A=p'_BS_B，活塞还是平衡的，所以两活塞仍在原位置不动．

点评：以两部分气体为研究对象，计算变化后的气体的压强的大小，从而判断受力是否平衡，难不不大．