Question

【题目】如图所示，一水平放置的气缸，由截面积不同的两圆筒连接而成，活塞A、B用一长为3L的刚性细杆连接，它们可以在筒内无摩擦地沿水平方向滑动，活塞A、B的横截面积分别为SA=50cm2、SB=25cm2，A、B之间封闭着一定质量的理想气体。气缸外大气的压强为p0=1×105Pa，温度为T0=290K，初始时活塞A与大圆筒底部（大小圆筒连接处）相距2L，气缸内气体温度为T1=500K时，求：

①气缸内气体的温度缓慢降低至350K时，活塞移动的位移；

②缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强(结果保留2位有效数字）

Answer 1

【答案】(1)1.5L (2)

【解析】解①缸内气体的温度缓慢降低时，其压强不变，活塞A、B一起向右移动，对理想气体

有V1=SA·2L+SBL

V2=S A·(2L-x)+ SB·(L+x)

由盖吕萨克定律可得

解得x=1.5L

由于x=l.5L<2L，表面活塞A未碰到大圆筒底部，

故活塞A、B向右移动的位移为1.5L

②大活塞刚刚碰到大圆筒底部时有V3=3SBL

由盖吕萨克定律可得

解得T3=300K

当缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时有T=T0=290K

气体发生等容变化，由查理定律

解得P=9.7×104pa