Question

【題目】如圖所示， A、 B 氣缸長度均為 L， 橫截面積均為 S， 體積不計的活塞C 可在 B 氣缸內(nèi)無摩擦地滑動， D 為閥門。 整個裝置均由導熱性能良好的材料制成。 起初閥門關閉， A 內(nèi)有壓強2P1的理想氣體， B 內(nèi)有壓強P1/2的理想氣體， 活塞在 B 氣缸內(nèi)最左邊， 外界熱力學溫度為T0。 閥門打開后， 活塞 C 向右移動， 最后達到平衡。 不計兩氣缸連接管的體積。 求：

(1).活塞 C 移動的距離及平衡后 B 中氣體的壓強；

(2).若平衡后外界溫度緩慢降為0.50T0， 氣缸中活塞怎么移動？ 兩氣缸中的氣體壓強分別變?yōu)槎嗌伲?/span>

Answer 1

【答案】（1）活塞C移動的距離為，平衡后B中氣體的壓強為 （2）不移動，氣體壓強均為

【解析】

（1）打開閥門后，兩部分氣體可以認為發(fā)生的是等溫變化，設最后A、B的壓強均為P2，活塞向右移動x，則A中氣體： 2P1LS＝P2 (L+x)S
B中氣體：P1LS＝P2 (Lx)S
解得：x＝L；P2=
（2）設降溫后氣缸內(nèi)活塞向右移x0，兩部分氣體的壓強為P3
則A中氣體：

B中氣體：

得x0=0，即活塞并不發(fā)生移動，因此降溫過程兩部分氣體發(fā)生的是等容變化，由A中氣體

解得：