Question

【题目】如图所示，内壁光滑的气缸分为高度相等的AB、BC两部分。AB、BC,两部分中各有厚度和质量均可忽略的绝热活塞a、b，横截面积Sa=2Sb，活塞a上端封闭氧气，a、b间封闭氮气，活塞b下端与大气连通，气缸顶部导热，其余部分均绝热．活塞a离气缸顶的距离是AB高度的·活塞b在BC的正中间．初始状态平衡，大气压强为p0，外界和气缸内气体温度均为27℃．

①通过电阻丝缓慢加热氯气，求活塞b刚降至底部时氮气的温度．

②通过电阻丝缓慢加热氮气至750K，求平衡后氧气的压强．

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】①活塞b降至底部的过程中活塞a不动，氮气经历等压变化，设AB部分的体积为V0，由题意可知：BC部分的体积为0.5V0，设氮气初态的体积为V1,温度为T1，压强为P1，末态体积为V2，温度为T2，由几何关系可得：V1= V0，

由盖——吕萨克定律可得： 带入数据可得：T2=375K

②设平衡后中间氮气的体积为V3，上方氧气的体积为V4，压强为P，对中间氮气由气态方程可得：

氧气初态的体积为，对上方氧气，发生等温变化，由玻意耳定律得：

联立各式解得：