如圖所示，開口向上豎直放置的內壁光滑氣缸，其側壁是絕熱的，底部導熱，內有兩個質量均爲m的密閉活塞，活塞A導熱，...

問題詳情：

如圖所示，開口向上豎直放置的內壁光滑氣缸，其側壁是絕熱的，底部導熱，內有兩個質量均爲m的密閉活塞，活塞A導熱，活塞B絕熱，將缸內理想氣體分成Ⅰ、Ⅱ兩部分．初狀態整個裝置靜止不動處於平衡，Ⅰ、Ⅱ兩部分氣體的長度均爲l0，溫度爲T0．設外界大氣壓強爲P0保持不變，活塞橫截面積爲S，且mg=P0S，環境溫度保持不變．求：

①在活塞A上逐漸添加鐵砂，當鐵砂質量等於2m時，兩活塞在某位置重新處於平衡，活塞B下降的高度．

②現只對Ⅱ氣體緩慢加熱，使活塞A回到初始位置，此時Ⅱ氣體的溫度．

【回答】

解：①初狀態Ⅰ氣體壓強

Ⅱ氣體壓強

添加鐵砂後Ⅰ氣體壓強 P1′=P0+=4p0

Ⅱ氣體壓強P2′=P1′+=5P0

根據玻意耳定律，Ⅱ氣體等溫變化，P2l0S=P2′l2S

可得：，B活塞下降的高度h2=l0﹣l2=0.4l0

②Ⅰ氣體等溫變化，

可得：l1=0.5l0

只對Ⅱ氣體加熱，I氣體狀態不變，所以當A活塞回到原來位置時，Ⅱ氣體高度l2″=2l0﹣0.5l0=1.5l0

根據氣體理想氣體狀態方程：

=

得：T2=2.5T0

答：①在活塞A上逐漸添加鐵砂，當鐵砂質量等於2m時，兩活塞在某位置重新處於平衡，活塞B下降的高度爲0.4l0．

②現只對II氣體緩慢加熱，使活塞A回到初始位置，此時II氣體的溫度2.5T0．

知識點：未分類

題型：未分類