如圖所示的氣缸內(nèi),一彈簧將活塞與氣缸右壁連接,活塞兩邊都封閉了理想氣體。溫度為T時(shí),活塞靜止在圖示位置,此時(shí)彈簧長(zhǎng)度為l。現(xiàn)使兩邊氣體溫度都升高到T’,當(dāng)活塞重新達(dá)到平衡位置時(shí),彈簧長(zhǎng)度變?yōu)閘’,已知彈簧的自由伸長(zhǎng)長(zhǎng)度為l0,活塞與氣缸的摩擦不計(jì),那么下列判斷中正確的是()A 如果l>l0,則l’>lB 如果l<l0,則l’<lC 不論l與l0大小關(guān)系如何,總有l(wèi)<l’D 不論l與l0大小關(guān)系如何,總有l(wèi)>l’(要有過(guò)程)
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如果 l l0 ,設(shè)彈簧拉力F,則PB-PA=F/S 兩邊氣體溫度都升高到 T' ,設(shè)活塞位置不變, PA/T=PA'/T' PA'=(T'/T)PA. 同樣PB'=(T'/T)PB PB'-PA'=(T'/T)(PA-PB)=(T'/T)F/SF/S .所以這時(shí)彈簧不再平衡,要向左移,l'l。若l < l0 ,則PA-PB=F/S,同理證,l' < l. 選B
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如果l>l0,說(shuō)明:Pb>Pa,彈簧彈力f1=(Pb-Pa)S=k(l-10),方向向b假設(shè)升溫后,活塞不動(dòng),兩邊體積不變,由P、T成正比,Pb'=Pb(T'/T)Pa'=Pa(T'/T)Pb'-Pa'=(Pb-Pa)(T'/T)>(Pb-Pa)這時(shí)兩邊的壓力差F=(Pb'-Pa')S>f1即:這時(shí)必須用外力(方向向b)才能使活塞不動(dòng)。所以,如果沒(méi)有外力,則活塞向a端移動(dòng),l'>l同理:如果l<l0,則l'<l選A、B