题目内容
【题目】如图所示,有一光滑的导热性能良好的活塞C将容器分成A,B两室,A室体积为V0,B室的体积是A室的两倍,A,B两室分别放有一定质量的理想气体。A室上连有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计),当两边水银柱高度差为19cm时,两室气体的温度均为T1=300K。若气体的温度缓慢变化,当U形管两边水银柱等高时,求:(外界大气压等于76cm汞柱)
(1)此时气体的温度为多少?
(2)在这个过程中B气体的内能如何变化?做功情况如何?从外界吸热还是放热?(不需说明理由)
【答案】(1)240K(2)内能减小;外界对气体不做功;气体对外放出热量
【解析】
(1)由题意知,气体的状态参量为: 初状态:对A气体:VA=V0,TA=T1=300K,Pa=P0+h=95cmHg,对B气体:VB=2V0,TB=T1=300K,PB=P0+h=95cmHg,
末状态,对A气体:VA′=V,Pa′=P0=76cmHg, 对B气体:PB′=P0=76cmHg,VB′=3V0-V, 由理想气体状态方程得: 对A气体:
对B气体:,
代入数据解得:T=240K,V=V0;
(2)气体B末状态的体积:VB′=3V0-V=2V0=VB,由于气体体积不变,外界对气体不做功,气体温度由300K降低到240K,温度降低,内能减小△U<0, 由热力学第一定律:△U=W+Q可知:Q=△U-W=△U<0,则气体对外放出热量.
练习册系列答案
相关题目