Question

高一物理 气体

4.如图所示的密闭气缸水平放置，内部两个活塞用不可伸长的硬杆连接后分别封闭了AB两部分温度相同的气体，若不计一切摩擦，两活塞之间是真空的，将A、B两部分同时降低相同的温度，正确的说法是
【两活塞保持静止】请解释，谢谢

5.两端封闭的U形管竖直放置一段水银柱将空气分隔成两部分温度保持不变，U形管竖直向上加速运动，则
A.两管中水银面高度差减小；
B两管水银面高度差增大；
C.左管内空气压强减小；
D.右管内空气压强减小
【A,C】

6.如图所示，竖直放置的圆柱形汽缸被活塞A、B分隔成P、Q两部分，P内装有2mol气体，Q内装有1mol同温度的气体，活塞A重不计，活塞B重为G，平衡时P、Q两部分气体体积相同。若在活塞A上再放一个重也为G的钩码，则平衡后P、Q两部分气体的体积之比为
【4:3】

麻烦解释下，谢谢

Answer 1

4,。
PV=nRT
(P为气体压强，V为气体体积，n为物质的量，R为宜常数，T为绝对温度）
做这种题都是先假设V不变，看最后能不能推出V不变时受力平衡,如能，则活塞保持静止不变，如左边力大，活塞右移，右边力大，活塞左移
开始P1S1=P2S2
即n1RTS1/V1=n1RTS1/V1
将A、B两部分同时降低相同的温度，（设V不变）
P1'S1=n1RT'/V1=P1S1T'/T
P2'S2=n2RT'/V2=P2S2T'/T
∴P1'S1=P2'S2
两边作用力一样大，活塞不移动

5。以竖直向上一加速度a运动的坐标系为参考系
最终两边水银是静止平衡的
假设两边水银不动，左边水银质量M1，右边水银质量M2，显然M1>M2
两边水银除了受到开始的力外还受惯性力
F左=aM1,F右=aM2
F左>F右
所以左管水银向右管移动
选A、C

6.PV=nRT
P1;P2=n1:n2=1:2
P1S+G=P2S
P1=G/S
在活塞A上再放一个重也为G的钩码
对Q：ΔP1S=G
ΔP1=P1
现在体积V1=V/2 （V为原来体积）
对pΔP2S=G
ΔP2=P1=P2/2
现在体积V2=2V/3
V2:V1=4:3

Answer 2

佩服你的学习精神 问老师吧 很久没摸物理了

Answer 3

打完啦，我的很详细哦，不懂的话，再问吧。
4.正常你会认为B体积比A大所以降低相同温度可能会缩小更多，然后活塞就向B移动，对吧？但是活塞的移动并不是说谁缩小更多，而是靠 气压 决定的。因为它们是相同的气体，初始压强也相同，降低一样的温度气压还是相同的。所以，活塞不移动。

5. 照成水银高低不同的是管两端气压大小不同（即一开始右边的气压比左边大，所以把左边的压高了）
右边气体对水银的压力F1=F2+△Vρg（F2即是左边气体对水银的压力，△V是左边比右边水银高处的体积，ρ水银密度），△Vρg=F1-F2。
然后又说向上加速运动，对这个理解是关键。向上加速运动，那它处于超重状态，也就说相当于（仅仅是相当于，为了更好理解才这么说）它的g变大了。 那么按照 极限思想 F1-F2可当做不变（即△Vρg值不变），g变大，ρ不变，所以△V变小。也就说左边往下降，右边往上升，水银面高度差减小，左管内空气压强减小。

6. 根据玻意耳定律：P2=P1*V1/V2→V2=P1/P2*V2，设大气压为P。（初始时就收到一个大气压，因为你在地球。）（下部分为P，上部分为Q）下部分受到G的压力体积变为原来1/2，P2=2P，△P=P，也就说G的作用效果相当于一个P（大气压）。
又在上部分加上一个G，也就说下部分加多2个G，所以下部分体积变为V下=1/3*2mol=2/3mol。（为什么是1/3，因为加了2个G，还有大气压1个G,比上原来1个G）上部分受到一个G，体积V上=1/2*1mol=1/2mol。
所以V下：V上=2/3:1/2=4:3