Question

【题目】如图所示，A、B两个汽缸中装有体积均为10 L、压强均为1 atm(标准大气压)、温度均为27 ℃的空气，中间用细管连接，细管容积不计。细管中有一绝热活塞，现将B汽缸中的气体升温到127 ℃，若要使细管中的活塞仍停在原位置。(不计摩擦，A汽缸中的气体温度保持不变，A汽缸截面积为500 cm2)

(1)求A中活塞应向右移动的距离。

(2)A中气体是吸热还是放热，为什么？

Answer 1

【答案】(1)5 cm

(2)放热，在向右推活塞过程中，A中气体温度不变，气体内能不变；体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知气体应放热。

【解析】试题分析：A中气体发生等温变化，B中发生等容变化，活塞M保持在原位置不动，A、B两部分气体的压强相等，根据玻意耳定律列式，即可求得稳定时A气体的体积，得到A气体的长度，从而求出活塞N向右移动的距离．

（1）对空气B：由

得：

对空气A：由，得：

且PA＝PB，PA′＝PB′解得：

所以。

（2）放热，在向右推活塞过程中，A中气体温度不变，气体内能不变；体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知气体应放热。