初始时,A 活塞受力 ,(Pa-p0)Sa=F
F=(1.5P0-P0)Sa=0.5P0Sa
B中气体压强,Pb=P0-F/Sb=0.75P0.
当A气体压强为P'a=2.0P0时,A中气体温度T'A体积设为Va'.
此时,A 活塞受力 ,(P'a-p0)Sa=F'
F'=(2P0-P0)Sa=P0Sa
B中气体压强,P'b=P0-F'/Sb=0.5P0.
对于B中气体,气态方程: PbV0/T=P'bV'b/T
V'b=1.5V0
即,B 中活塞右行L=0.5Lb .[Lb为原来B 中气体长度。La=2Lb]
从而知Va'=V0+LSa=1.25V0
对于A 中气体,气态方程:
PaV0/T=P'aVa'/T'A
1.5P0V0/300=2P0*(1.25V0)/T'A
T'A=500K 此为所求。
pA=1.5p0时,杆的弹力为F,则 F=(pA-p0)SA
此时B中压强pB=p0-F/SB=p0-½(pA-p0)=3p0/4
pA‘=2.0p0时,杆的弹力为F’,则 F‘=(pA’-p0)SA
此时B中压强pB‘=p0-F’/SB=p0-½(pA‘-p0)=½p0
针对B中气体 pBV0=pB'VB 得到 VB=3V0/2
B中气体体积增大 △VB=VB-V0=½V0
SA:SB=1:2
则:A中气体体积增大 △VA=V0/4
VA=5V0/4
针对A中气体 pAV0/T0=pA'VA/TA'
得到 TA’=5T0/3=500K
活塞平衡时,有 PASA+PBSB=P0(SA+SB) ① PA'SA+PB'SB=P0(SA+SB) ② 已知SB=2SA ③ B中气体初、末态温度相等 ,设末态体积为VB,则有 PB'VB=PBV0 ④ 设A中气体末态的体积为VA,因为两活塞移动的距离相等,故有 ⑤ 由气态方程 ⑥ 解得 T'A =TA=500开