Question

【題目】如圖所示，開口向上、豎直放置的足夠高的汽缸，內部有一定質量的理想氣體被輕活塞A、B分成I、Ⅱ容積均為V的兩部分，開始時活塞A、B均被鎖定，不能滑動，此時氣體I的壓強與外界大氣壓po相同；氣體Ⅱ的壓強是氣體I的3倍。外界溫度恒定，汽缸導熱性良好。現解除活塞B的鎖定。

①求穩定后氣體I的體積和壓強；

②穩定后，再解除活塞A的鎖定，求再次穩定后氣體Ⅱ的體積。

Answer 1

【答案】①②

【解析】①設解除活塞的鎖定后，穩定后氣體I的壓強為p1．體積為V1，氣體II的壓強為p2．體積為V2，兩部分氣體都經歷等溫過程．則

p1＝p2

對氣體I：p0V＝p1V1

對氣體II：3p0V＝p2（2V－V1）

解得：，p1＝2p0

②解除活塞A的鎖定后，汽缸內氣體壓強大于大氣壓，活塞將上升．氣體I和氣體II經歷等溫過程，設再次穩定后氣體II的壓強為p3．體積為V3．p3＝p0．則

3p0V＝p3V3

解得：V3＝3V。