Question

14．如图所示，将粗细不同的两个圆筒a和b连接，固定在水平地面上，圆筒中的活塞A和B用一根细杆相连，把温度为T的理想气体密封在两活塞之间．活塞A和B的横截面积分别为2S和S，此时两活塞离圆筒连接处的距离相等．现对被密封的气体加热，使其温度缓慢上升，两活塞向某方向移动，直至其中一个活塞移动到圆筒连接处．若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略，此时被封闭气体的温度为（　　）

• A． $\frac{4}{3}$T
• B． $\frac{3}{4}$T
• C． $\frac{3}{2}$T
• D． $\frac{2}{3}$T

Answer 1

分析 对活塞分析可知封闭气体做等压变化，找出初末状态参量，根据盖吕萨克定律列式求解即可．

解答 解：气缸处于图位置时，设气缸内气体压强为P₁，对于活塞和杆进行受力分析，在水平方向上据力的平衡条件有：
p₀S_A+p₁S_B=p₁S_A+p₀S_B
解得：p₁=p₀=1.0×10⁵Pa
故气体做等压变化，温度升高，体积增大，所以活塞左移，根据盖吕萨克定律得：
$\frac{L（2S+S）}{T}=\frac{2S2L}{T′}$
解得：$T′=\frac{4}{3}T$
故A正确，BCD错误；
故选：A．

点评 本题关键是能挖掘出隐含条件：封闭气体做等压变化，找出初末状态参量，根据盖吕萨克定律列式求解．