题目内容
【题目】如图所示,内壁光滑的水平放置汽缸被两个活塞分成A、B、C三部分,两活塞间用轻杆连接,活塞厚度不计,在E、F两处设有限制装置,使左边活塞只能在E、F之间运动, E、F之间的容积为0.1V0。开始时左边活塞在E处,A部分的容积为V0,A缸内气体的压强为0.9P0(P0为大气压强),温度为297K;B部分的容积为1.1V0,B缸内气体的压强为P0,温度恒为297K,C缸内为真空。现缓慢加热A汽缸内气体,直至399.3K。求:
(i)活塞刚离开E处时的温度TE;
(ii)A缸内气体最后的压强P;
【答案】(i)330K (ii)
【解析】(i)活塞刚要离开E时,A缸内气体体积V0保持不变,根据平衡方程得
对A缸内气体,应用气体状态方程得:
297K
联立解得:330K
(ii)随A缸内气体温度继续增加,A缸内气体压强增大,活塞向右滑动,B缸内气体体积减小,压强增大。
设A缸内气体温度到达399.3K时,活塞向右移动的体积为,且未到达F点
根据活塞平衡方程可得:
对A缸内气体,根据气体状态方程可得:
对B缸内气体,根据气体状态方程可得:
联立解得: ,
此时活塞刚好移动到F。
所以此时A缸内气体的最后压强
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