(1)设左、右活塞的面积分别为S1和S2,由于气体处于平衡状态,故两活塞对气体的压强相等,即:
5mg |
S1 |
3mg |
S2 |
由此得S1=
5 |
3 |
在两个活塞上各加一质量为m的物块后,右活塞降至气缸底部,所有气体都在左气缸中.
在初态,气体的压强为
3mg |
S2 |
8 |
3 |
在末态,设左活塞的高度为x,气体压强为
18mg |
5S2 |
5 |
3 |
由P1V1=P2V2得:
3mg |
S2 |
8 |
3 |
18mg |
5S2 |
5 |
3 |
解得:x=
4 |
3 |
即两活塞的高度差为
4 |
3 |
(2)当温度由T0上升至T时,气体的压强始终不变,设x′是温度达到T时左活塞的高度,由
V0 |
T0 |
V |
T |
T |
T0 |
4Th |
3T0 |
活塞对气体做的功为:W=Fs=6mg(x′?x)=8mgh(
T |
T0 |
气体对外做功,内能也增加,根据热力学第一定律,在此过程中气体吸收热量;
答:(1)气体再次达到平衡后两活塞的高度差为
4 |
3 |
(2)气体对活塞做了8mgh(
T |
T0 |
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