Question

如圖所示，長(zhǎng)方體汽缸內(nèi)有一個(gè)兩面不平行的光滑活塞封閉了左右兩部分氣體．初始時(shí)，兩部分氣體體積均為V，熱力學(xué)溫度均為T，左側(cè)氣體壓強(qiáng)p．活塞左面與汽缸壁垂直、面積S，右面與汽缸下壁成60°角．
（1）初始時(shí)，右側(cè)氣體對(duì)活塞的壓力多大？
（2）僅升高左側(cè)氣體的溫度，保持右邊氣體溫度不變．再次平衡后右側(cè)氣體壓強(qiáng)變?yōu)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028202652010186210/SYS201310282026520101862030_ST/0.png">，則左側(cè)氣體的溫度為多少？（活塞未和汽缸右壁接觸）

Answer 1

【答案】分析：（1）初始時(shí)刻，活塞左右受力平衡，由左側(cè)數(shù)據(jù)可求壓力
（2）右側(cè)氣體為等溫變化，由題意可求末態(tài)壓強(qiáng)，即是左側(cè)氣體壓強(qiáng)，對(duì)左側(cè)氣體由理想狀態(tài)氣體方程可求溫度值
解答：解：（1）以活塞為研究對(duì)象，設(shè)左側(cè)氣體對(duì)活塞壓力F
F=pS
由活塞受力平衡得，右側(cè)氣體壓力
F^′=F
（2）由（1）得，初始時(shí)右側(cè)氣體壓強(qiáng)p₁==p
可知活塞平衡時(shí)，左右氣體壓強(qiáng)相同
對(duì)右側(cè)氣體p₁V=p₂V ₂ 
 pV=V₂ 
 得V₂=
對(duì)左側(cè)氣體
得T₂=2T
答：（1）右側(cè)氣體對(duì)活塞的壓力pS
（2）左側(cè)氣體的溫度為2T
點(diǎn)評(píng)：靈活選擇和轉(zhuǎn)換研究對(duì)象（活塞與氣體），認(rèn)清物理過(guò)程的不變量，準(zhǔn)確選擇公式，本題中60°角為干擾項(xiàng)，注意刪除信息