Question

【題目】如圖甲所示，正三角形形狀的細(xì)薄壁玻璃管ABC豎直放置，三角形邊長(zhǎng)為L，細(xì)玻璃管粗細(xì)均勻，橫截面積為S，導(dǎo)熱性能良好，邊長(zhǎng)遠(yuǎn)大于管徑，AB邊處于水平方向，BC與地面成60°，管內(nèi)用兩個(gè)密封的活塞封閉兩部分理想氣體，A端的活塞固定不動(dòng)，BC邊管內(nèi)的活塞可在管內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)，其質(zhì)量為m，靜止時(shí)，活塞穩(wěn)定在距離C端處，將三角形在豎直面內(nèi)緩慢順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)60°，使BC水平此時(shí)活塞穩(wěn)定在距離B端處，如圖乙所示。整個(gè)過(guò)程中，環(huán)境溫度不變，活塞厚度不計(jì)，重力加速度為g，求此時(shí)兩部分氣體壓強(qiáng).

Answer 1

【答案】。

【解析】

考查理想氣體方程的應(yīng)用，靈活選擇研究對(duì)象，由玻意耳定律計(jì)算可得。

對(duì)于活塞兩側(cè)的氣體，做等溫變化，由玻意耳定律得：

對(duì)于AC一側(cè)的氣體：

P1V1=P1′V1′，

其中：

V1=LS，

V1′=LS，

對(duì)于AB一側(cè)的氣體：

P2V2=P2′V2′，

其中：

V2=LS，

V2′=LS，

初狀態(tài)活塞靜止，由平衡條件得：

P1S=P2Smgsin60°，

末狀態(tài)活塞靜止，由平衡條件得：

P1′S=P2′S，

解得：P1′=P2′=；

答：此時(shí)兩部分氣體壓強(qiáng)相等，都是。