问题 问答题

如图所示,长方体汽缸内有一个两面不平行的光滑活塞封闭了左右两部分气体.初始时,两部分气体体积均为V,热力学温度均为T,左侧气体压强p0.活塞左面与汽缸壁垂直、面积S,右面与汽缸下壁成60°角.

(1)初始时,右侧气体对活塞的压力多大?

(2)仅升高左侧气体的温度,保持右边气体温度不变.再次平衡后右侧气体压强变为

3
2
p0,则左侧气体的温度为多少?(活塞未和汽缸右壁接触)

答案

(1)以活塞为研究对象,设左侧气体对活塞压力F

F=p0S

由活塞受力平衡得,右侧气体压力

F=F

(2)由(1)得,初始时右侧气体压强p1=

F
2
3
3
S
=p0

可知活塞平衡时,左右气体压强相同

对右侧气体p1V=p22 

 p0V=

3
2
p0V2 

 得V2=

2
3
V

对左侧气体

p1V
T
=
p2(2V-V2)
T2

得T2=2T

答:(1)右侧气体对活塞的压力p0S

(2)左侧气体的温度为2T

单项选择题
多项选择题