题目内容
【题目】绝热气缸A和导热气缸B固定在水平地而上,由钢性杆连接的两个等大活塞封闭着两部分体积均为V的理想气体,此时气体的压强与外界大气压强p0相同,气体的温度与环境温度T0也相同。已知理想气体的内能U与温度T的关系为,为常量且>0。现给气缸A的电热丝通电,当电热丝放出的热量为Q1时气缸B的体积减为原来的一半。若加热过程是缓慢的,求:
(1)气缸A内气体的压强;
(2)气缸B在该过程中放出的热量Q2。
【答案】(1)2p0(2)Q2-Q1-2αT0
【解析】
(1)设AB内气体末态压强为P,对B气体由玻意耳定律得:
P0V=P
解得:P=2P0
(2)对A气体由理想气体状态方程得:
解得:T=3T0
气缸A内气体升温时内能增加:△U=α(T-T0)=2αT0
气缸B内气体内能不变;以气缸AB内两部分气体为研究对象,由热力学第一定律得:Q1=△U+Q2
解得气缸B内气体放出热量为:Q2=Q1-2αT0
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