题目内容
【题目】如图所示,A、B气缸的长度均为60cm,截面积均为40cm2,C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞,D为阀门。整个装置均由导热材料制成。原来阀门关闭,A内有压强PA=2.4×105Pa的氧气,B内有压强PB=1.2×105Pa的氢气。阀门打开后,活塞C向右移动,最后达到平衡。假定氧气和氢气均视为理想气体,连接气缸的管道体积可忽略。求:
①活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强;
②活塞C移动过程中B中气体是吸热还是放热(简要说明理由)。
【答案】(1) , (2)放热
【解析】试题分析:
设活塞移动的距离为,平衡后B中气体压强为P,由于平衡时,有:
且装置导热,故为等温变化,根据玻意耳定律有:
两式联立解得: ,
气体放热,由于装置导热故T不变,而体积减小,活塞对B气体做功,根据热力学第一定律:
由于,
所以,气体放热。
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