(2014•虹口区二模)如图所示,两个截面积不等、可导热的气缸A、B竖直放置,它们的底部由一细管连通(忽略细管的容积).
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解题思路:(1)不加物体时,两侧等高,说明活塞产生的压强相等;

(2)在两活塞上同时各放一质量为2m的物块后,气体全部在左侧汽缸中,先求解出气压,然后根据玻意耳定律列式求解活塞的高度;等压膨胀过程,先根据盖-吕萨克定律列式求解末状态活塞的高度,然后求解气体对活塞做多少功.

设左、右活塞的面积分别为sA和sB,由于气体处于平衡状态,故两活塞对气体的压强相等,即:

mAg

sA=

mBg

sB

解得:

sA

sB=

mA

mB=

3m/m=

3

1]

由在两个活塞上各加一质量为2m的物块后,右边物体对活塞产生的压强较大,所以气体向左气缸移动,最终右活塞降至气缸底部,所有气体都在左气缸中.

在初态,气体的压强为:P1=

mAg

sA=

3mg

sA,体积为:V1=hsA+hsB=

4

3hsA;

在末态,气体压强为:P1=

mAg+2mg

sA=

5mg

sA,体积为:V2=h′sA(h′为左活塞的高度).

由玻意耳定律得:[3mg

sA×

4/3hsA=

5mg

sA×h′sA

解得:h′=

4

5h

即两活塞的高度差为

4

5h

当温度由T0上升至T时,气体做等压变化,

设h″是温度达到T时左活塞的高度,

由盖•吕萨克定律得:

h′sA

T0=

h″sA

T]

解得:h″=

4Th

5T0

活塞对气体做的功为:W=Fs=5mg(h″-h)=5mg(

4Th

5T0−

4

5h)=4mg(

T

T0−1)

故答案为:3:1,4mg(

T

T0−1)

点评:

本题考点: 理想气体的状态方程.

考点点评: 本题关键是明确气体经历等压过程,然后灵活地选择气体实验定律列方程求解左侧活塞的高度,再根据功的公式列式求解.

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