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
p0,则左侧气体的温度为多少?(活塞未和汽缸右壁接触)3 2
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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=
=p0F
S2 3 3
可知活塞平衡时,左右气体压强相同
对右侧气体p1V=p2V 2
p0V=
p0V2 3 2
得V2=
V2 3
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