解题思路:①由题意知,A中气体发生等温变化,B中发生等容变化,活塞M保持在原位置不动,A、B两部分气体的压强相等,根据玻意耳定律列式,即可求得稳定时A气体的体积,得到A气体的长度,从而求出活塞N向右移动的距离.
②对B中气体研究,得到压强,根据查理定理求解B气缸中的气体温度.
①加力F后,A中气体的压强为 pA′=p0+[F/S]=[4/3×105Pa
对A中气体:由pAVA=pA′VA′
则得 VA′=
pAVA
pA′]=
105VA
4
3×105=[3/4VA
初态时,LA=
VA
SA]=
10×103
500=20cm,LA′=
VA′
SA=15cm
故活塞N向右移动的距离是s=LA-LA′=5cm
②对B中气体,困活塞M保持在原位置不动,末态压强为pB′=pA′=[4/3×105Pa
根据查理定律得:
pB
TB]=
pB′
TB′
解得,TB′=
pB′TB
pB=400K
∴tB=127℃
答:
①活塞N向右移动的距离是5cm;
②B气缸中的气体升温到127℃.
点评:
本题考点: 理想气体的状态方程;封闭气体压强.
考点点评: 对于两部分气体问题,既要分别研究各自的变化过程,同时要抓住之间的联系,本题是压强相等是重要关系.