Question

【題目】如圖所示，開口向上豎直放置的內(nèi)壁光滑氣缸，其側(cè)壁是絕熱的，底部導熱，內(nèi)有兩個質(zhì)量均為m的密閉活塞，活塞A導熱，活塞B絕熱，將缸內(nèi)理想氣體分成Ⅰ、Ⅱ兩部分．初狀態(tài)整個裝置靜止不動且處于平衡狀態(tài)，Ⅰ、Ⅱ兩部分氣體的高度均為l，溫度為T．設外界大氣壓強為P保持不變，活塞橫截面積為S，且mg=PS，環(huán)境溫度保持不變．求：在活塞A上逐漸添加鐵砂，當鐵砂質(zhì)量等于2m時，兩活塞在某位置重新處于平衡，求:活塞B和A下降的高度分別多少？

Answer 1

【答案】，

【解析】對Ⅰ氣體，初狀態(tài)p1＝p0+＝2p0
末狀態(tài)p′1＝p0+＝4p0
由玻意耳定律得：p1l0S＝p1′l1Sl1＝l0
對Ⅱ氣體，初狀態(tài)p2＝p1+＝3p0
末狀態(tài)p′2＝p′1+＝5p0
由玻意耳定律得：p2l0S＝p2′l2S
得：l2＝l0
A活塞下降的高度為：△lA＝(l0l1)+(l0l2)＝l0

B活塞下降的高度為：△lB＝l0l2＝l0