(2019·东北三省四市二模)用销钉固定的导热活塞将竖直放置的导热汽缸分隔成A、B两部分,每部分都封闭有气体,此时A、B两部分气体压强之比为5∶3,上下两部分气体体积相等。(外界温度保持不变,不计活塞和汽缸间的摩擦,整个过程不漏气)
(1)如图甲,若活塞为轻质活塞,拔去销钉后,待其重新稳定时求B部分气体的体积与原来体积之比;
(2)如图乙,若活塞的质量为M,横截面积为S,拔去销钉并把汽缸倒置,稳定后A、B两部分气体体积之比为1∶2,重力加速度为g,求后来B气体的压强。
(2019·东北三省四市二模)用销钉固定的导热活塞将竖直放置的导热汽缸分隔成A、B两部分,每部分都封闭有气体,此时A、B两部分气体压强之比为5∶3,上下两部分气体体积相等。(外界温度保持不变,不计活塞和汽缸间的摩擦,整个过程不漏气)
(1)如图甲,若活塞为轻质活塞,拔去销钉后,待其重新稳定时求B部分气体的体积与原来体积之比;
(2)如图乙,若活塞的质量为M,横截面积为S,拔去销钉并把汽缸倒置,稳定后A、B两部分气体体积之比为1∶2,重力加速度为g,求后来B气体的压强。
(1)3∶4 (2)
【解析】:(1)拔销钉前,设A气体的体积为V,由玻意耳定律得到:
pAV=pA′(V+ΔV),pBV=pB′(V-ΔV)
又pA∶pB=5∶3,pA′=pB′
解得:ΔV=V,
B部分气体体积与原来的体积之比为3∶4。
(2)初始状态:,最终平衡状态:
pA′=pB′+
设汽缸总容积为V′,A、B两部分气体做等温变化
pA=pA′
,pB
=pB′
联立解得:pB′=。