Question

【题目】如图，水平放置的长为2L的固定气缸左端开口、右壁导热、侧壁绝热，内壁正中间有一卡口k。初始时导热活塞A在气缸最左端，绝热活塞B紧靠卡口k，密封的Ⅰ、Ⅱ两部分气体压强分别为p0、3p0。A、B厚度不计且可无摩擦滑动，现将A向右缓慢推动后固定，活塞B未移动。

(i)求A固定在处时气体Ⅰ的压强；

(ii)再缓慢加热气体Ⅰ，使气体Ⅰ的热力学温度升高至原来的3倍，求气体Ⅱ的压强。

Answer 1

【答案】(i)；(ii)

【解析】

(i)设气缸底面积为S，则初始时，气体Ⅰ压强为，体积为，活塞A向右移动后，由题意可判断活塞B不会移动，设气体Ⅰ的压强为，体积为

由玻意耳定律：，解得

(ii)加热气体Ⅰ后，假设活塞B向右移动了距离d；加热前，气体1的温度为T，加热后，设气体Ⅰ的压强为，温度为，体积为

由理想气体状态方程得：，活塞B移动前，己知气体Ⅱ的压强为，体积为，活塞B移动后，气体Ⅱ的压强为，气体体积为

由玻意耳定律：，联立解得

即活塞B向右移动了

假设成立。