(2019全国Ⅱ卷)如图,一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成,容器平放在地面上,汽缸内壁光滑。整...
问题详情:
(2019全国Ⅱ卷)如图,一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成,容器平放在地面上,汽缸内壁光滑。整个容器被通过刚*杆连接的两活塞分隔成三部分,分别充有*气、空气和氮气。平衡时,氮气的压强和体积分别为p0和V0,*气的体积为2V0,空气的压强为p。现缓慢地将中部的空气全部抽出,抽气过程中*气和氮气的温度保持不变,活塞没有到达两汽缸的连接处,求:
(i)抽气前*气的压强;
(ii)抽气后*气的压强和体积。
【回答】
(p0+p)
【解析】:(i)设抽气前*气的压强为p10,根据力的平衡条件得
(p10–p)·2S=(p0–p)·S................................................①
得 p10=(p0+p)............................................................②
(ii)设抽气后*气的压强和体积分别为p1和V1,氮气的压强和体积分别为p2和V2,根据力的平衡条件有 p2·S=p1·2S............................................................③
由玻意耳定律得p1V1=p10·2V0..............................................................................................④
p2V2=p0·V0............................................................................................................⑤
由于两活塞用刚*杆连接,故
V1–2V0=2(V0–V2).......................................................⑥
联立②③④⑤⑥式解得
...............................................................⑦
............................................................⑧
知识点:未分类
题型:计算题