- 试题详情及答案解析
- （9分）如图所示，两个截面积均为S的圆柱形容器，左右两边容器高均为
，右边容器上端封闭，左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的轻活塞（重力不计），两容器由装有阀门的极细管道（体积忽略不计）相连通。开始时阀门关闭，左边容器中装有热力学温度为
的理想气体，平衡时活塞到容器底的距离为，右边容器内为真空。现将阀门缓慢打开，活塞便缓慢下降，直至系统达到平衡，此时被封闭气体的热力学温度为T，且
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。求此过程中外界对气体所做的功。（已知大气压强为P0）
- 答案：
- 试题分析：打开阀门后，气体通过细管进入右边容器，活塞缓慢向下移动，气体作用于活塞的压强仍为
。活塞对气体的压强也是。设达到平衡时活塞的高度为
，气体的温度为，根据理想气体状态方程得：
（3分）
解得：
（3分）
（3分）
考点：理想气体状态方程