【例2】 (2023山东东营高三模拟)如图,一容器由横截面积分别为2S和S的
两个气缸连通而成,容器平放在水平地面上,气缸内壁光滑。整个容器被通
过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分,分别充有氢气、空气和氮气。平衡
时,氮气的压强和体积分别为p0和V0,氢气的体积为2V0,空气的压强为p,现
缓慢地将中部的空气全部抽出,抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变,活
塞没有到达两气缸的连接处,求:
(1)抽气前氢气的压强;
答案
1
(p0+p)
2
解析 设抽气前氢气的压强为 p10,根据力的平衡条件得
(p10-p)·2S=(p0-p)S
得
1
p10= (p0+p)。
2
(2)抽气后氢气的压强和体积。
答案
1
1
p
0+ p
2
4
4( 0 +)0
2 0 +
解析 设抽气后氢气的压强和体积分别为 p1 和 V1,氮气的压强和体积分别为
=18。
1×105 ×250×10-3
(2)当A中有4×105 Pa的空气后,打开阀门K可喷洒药液,直到不能喷洒时,求
喷雾器内剩余药液的体积。(忽略喷管中的药液)
答案 1.5 L
解析 打开阀门 K,直到药液不能喷洒,忽略喷管中的药液,则 A 容器内的气体
压强应等于外界大气压强,以 A 中气体为研究对象,则 p1V=p0V'
A.
2
2
1 +2
B.
2
1
1 +2
1
C.2 +
1
2
1
D. +2
1
2