Question

【題目】如圖所示，兩個導熱氣缸水平放置且固定，兩氣缸通過一根帶閥門K的容積不計的細管連通，兩輕質活塞用剛性輕桿固連，可在氣缸內無摩擦地移動，兩活塞面積分別為SA=1.0m2和SB＝0.2m2。開始時閥門K關閉，A內充有一定質量的理想氣體，B內為真空，氣缸中的活塞與缸底的距離a＝b＝0.3m，活塞靜止。設環境溫度不變，氣缸內壁光滑，外界大氣壓強p0=1.0×105Pa保持不變。求：

（i）閥門K關閉時，A內氣體的壓強；

（ii）閥門K打開穩定后，大活塞距缸底多遠？

Answer 1

【答案】(1) 8×104Pa(2)0.15m

【解析】（i）設初始時刻氣體壓強為，以兩個活塞和桿為整體

由平衡條件得：

解得：

（ii）打開閥門K穩定后，設氣體壓強為，兩活塞到缸底距離分別為，

以兩個活塞和桿為整體，由平衡條件得：

對氣體：

且

解得：