题目
如图所示,水平放置的绝热汽缸内有A、B两个活塞(活塞B导热良好,活塞A绝热),封闭了甲、乙两部分理想气体,活塞的面积为S,活塞与汽缸之间的滑动摩擦力为f=p0S,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始时,活塞A到汽缸底部的距离为d,活塞A、B之间的距离也为d,活塞与汽缸之间的摩擦力恰为0,两部分理想气体的热力学温度均为T0。现缓慢加热甲部分气体,求当活塞B刚好要发生滑动时甲部分气体的温度(环境大气压强为p0 , 环境温度恒为T0)。
答案:解:设B刚要发生滑动时,A向右移动距离x,对乙部分气体,由理想气体实验定律p0dST0=p2(d−x)ST0对活塞B受力分析可知p2S=p0S+ff=p0S可得p2=2p0,x=d2 在对甲部分气体p0dST0=p1(d+x)ST1对活塞A受力分析可知p1S=p2S+f解得T1=4.5T0