题目内容
【题目】如图所示,在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞面积之比SA:SB=l: 3,两活塞以穿过B底部的刚性细杆相连,可沿水平方向无摩擦滑动,两个气缸都不漏。初始时活塞处于平衡状态,A、B中气体的体积均为Vo,A、B中气体温度均为To=300K,A中气体压强, 是气缸外的大气压强。
(1)求初始时B中气体的压强;
(2)现对A中气体加热,使其中气体的压强升到,同时保持B中气体的温度不变,求活塞重新达到平衡状态时A中气体的温度。
【答案】(1)0.8p0 ;(2)562.5k
【解析】(1)初始时活塞平衡,对活塞,由平衡条件得:
,已知:SB=3SA,pA=1.6p0,解得:pB=0.8p0;
(2)末状态活塞平衡,由平衡条件得: ,解得:p′B=0.5p0,
B中气体初、末态温度相等,气体发生等温变化,
由玻意耳定律得: ,
解得:V′B=1.6V0,
设A中气体末态的体积为V′A,因为两活塞移动的距离相等,
故有: ,解得:V′A=1.2V0,
对A中气体,由理想气体状态方程得: ,
即: ,解得:T′A=562.5K;
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