题目内容
图1－2－24中A、B汽缸的长度为L＝30 cm，横截面积为S＝20 cm2，C是可在汽缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门．整个装置均由导热材料制成．起初阀门关闭，A内有压强pA＝2.0×105 Pa的氮气，B内有压强pB＝1.0×105 Pa的氧气．阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡．
(1)求活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；
(2)活塞C移动过程中A中气体对外做功为25 J，则A中气体是吸热还是放热？吸收或者放出的热量为多少？(假定氧气和氮气均为理想气体，连接汽缸的管道体积可忽略)
解析 (1)由玻意耳定律
对A部分气体有：pALS＝p(L＋x)S
对B部分气体有：pBLS＝p(L－x)S
代入相关数据解得
x＝10 cm
p＝1.5×105 Pa.
(2)气体发生等温变化，内能不变，ΔU＝0
活塞C向右移动的过程中A中气体对外做功25 J，W＝－25 J
根据热力学第一定律，ΔU＝W＋Q
所以Q＝－W＝25 J，故A中气体从外界吸热，吸收的热量为25 J.
答案 (1)10 cm 1.5×105 Pa (2)吸热 25 J
练习册系列答案
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