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(2014•青岛一模)如图所示,有两个不计质量的活塞M、N将两部分理想气体封闭在绝热气缸内,温度均是270C.M活塞是导热的,N活塞是绝热的,均可沿气缸无摩擦地滑动,已知活塞的横截面

题目详情
(2014•青岛一模)如图所示,有两个不计质量的活塞M、N将两部分理想气体封闭在绝热气缸内,温度均是270C.M活塞是导热的,N活塞是绝热的,均可沿气缸无摩擦地滑动,已知活塞的横截面积均为S=2cm2,初始时M活塞相对于底部的高度为H=27cm,N活塞相对于底部的高度为h=18cm.现将一质量为m=400g的小物体放在M活塞的上表面上,活塞下降.已知大气压强为p0=1.0×105Pa,
①求下部分气体的压强多大;
②现通过加热丝对下部分气体进行缓慢加热,使下部分气体的温度变为1270C,求稳定后活塞M、N距离底部的高度.
▼优质解答
答案和解析
①对两个活塞和重物作为整体进行受力分析得:
PS=mg+P0S
P=
mg
S
+P0=1.2×105Pa
②对下部分气体进行分析,初状态压强为P0,体积为hs,温度为T1,末状态压强为P,体积设为h2s,温度为T2
由理想气体状态方程可得:
P0hs
T1
Ph2s
T2

得:h2=20cm
对上部分气体进行分析,根据玻意耳定律定律可得:
P0(H-h)S=pls
得:L=7.5cm   
故此时活塞M距离底端的距离为H2=20+7.5=27.5cm 
答:①下部分气体的压强1.2×105Pa;
②现通过加热丝对下部分气体进行缓慢加热,使下部分气体的温度变为1270C,稳定后活塞M、N距离底部的高度27.5cm.