Question

【題目】如圖所示，導熱材料制成的氣缸A、B長度和橫截面積均相同，C為位于氣缸B左端厚度不計的光滑活塞。K為連接A、B的細導管上的閥門，C、K、細導管均由絕熱材料制成。起初閥門關閉，此時A內氣體壓強為p，打開閥門后，活塞向右移動一段距離，最后達到平衡。現對氣缸B加熱，使B中的溫度變為原來的2倍，活塞C剛好回到原來的位置并再次達到平衡狀態求閥門打開后，活塞第一次達到平衡狀態時氣缸B中的壓強。

Answer 1

【答案】

【解析】

活塞第一次達到平衡狀態時根據等溫變化分別對A、B進行分析求解；當活塞再次回到氣缸B左側后，對B氣體根據等容變化進行分析，即可求得活塞第一次達到平衡狀態時氣缸B中的壓強。

設當活塞向右移動x活塞第一次達到平衡狀態時氣缸B中的壓強為PB：

對A有：pV=PB(V+xS)

對B有：PBV=PB(V-xS)

求得：p+PB=2PB

當活塞再次回到氣缸B左側后，B氣缸中氣體壓強與A氣缸中氣體壓強相等為p，對B氣體有：=

得到：p=2PB

所以活塞第一次達到平衡狀態時氣缸B中的壓強：PB=p