题目内容

【题目】将如图所示的装置的右端部分气缸B置于温度始终保持不变的环境中,绝热气缸A和导热气缸B均固定在地面上,由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦,开始时两形状相同的长方形气缸内装有理想气体,压强均为p0、体积均为V0、温度均为T0,缓慢加热A中气体,使气缸A的温度升高到1.5T0,稳定后,求:

(1)气缸A中气体的压强pA以及气缸B中气体的体积VB

(2)此过程中B中气体吸热还是放热?试分析说明.

【答案】(1) (2)放热

【解析】

因为气缸B导热,所以B中气体始末状态温度相等,为等温变化;另外,因为是刚性杆连接的绝热活塞,所以A、B体积之和不变,即VB=2V0-VA,再根据气态方程,本题可解.

(1)因为此时活塞处于平衡状态,根据平衡条件可知:pApB,选气缸A中气体为研究对象,根据理想气体状态方程得:p0V0·pAVA·,选气缸B中气体为研究对象,根据玻意耳定律得:p0V0pBVB,又因为:2V0VAVB,联立得:pApB=1.25p0VB=0.8V0.

(2)放热,因为B中气体温度不变,所以内能不变,活塞对B中气体做正功,由热力学第一定律可知气体放热.

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