问题
问答题
A、B两个相连的圆筒状气缸水平放置,如图所示为其中央剖面示意图,两气缸中T形部分表示活塞,a圆柱为A中活塞,b圆柱为B中活塞,a、b为整体,二者截面积之比Sa:Sb=1:10,活塞可以左右无摩擦滑动,c、d、e为三个通气口,开始时,此三个通气口都与外界大气相通,活塞静止,并且距气缸左、右两端的距离都是L(b距左端L/2),大气温度为27℃,现用细管把c、d两通气孔连通(细管容积可以忽略不计),而e通气孔始终与大气相通,给整个装置缓慢地均匀加热,问活塞向哪个方向移动?若使温度缓慢升高到227℃,则此时A中气体的压强为多大?(设大气压强为1×105帕)

答案
假设活塞不动,A、B中的气体体积不变,温度升高压强增大.右边气体对活塞的压力增加的多,所以活塞向左移动.
设活塞b端刚好到达气缸的e处时温度为T,此过程为等压变化,则有
=LSb 300
,得 T=450K(L+0.5L)Sb T
所以当温度升高到500K时活塞到达最左边,此时气体压强仍为大气压强,再继续升温气体便开始做等容变化.则有:
=1×105 300
,得P=1.6×105PaP 500
答:给整个装置缓慢地均匀加热,问活塞向左移动;若使温度缓慢升高到227℃,则此时A中气体的压强为1.6×105Pa.