题目内容
【题目】如图所示,用一个绝热活塞将绝热容器平均分成A、B两部分,用控制阀K固定活塞,开始时A、B两部分气体的温度都是20 ℃,压强都是1.0×105 Pa,保持A体积不变,给电热丝通电,使气体A的温度升高到60 ℃,求:
(ⅰ)气体A的压强是多少?
(ⅱ)保持气体A的温度不变,拔出控制阀K,活塞将向右移动压缩气体B,平衡后气体B的体积被压缩0.05倍,气体B的温度是多少?
【答案】(ⅰ)1.14×105 Pa (ⅱ)29.20C
【解析】试题分析:气体A发生等容变化,根据查理定律求出气体A的体积;气体A发生等温变化,根据玻意耳定律列式;气体B根据理想气体状态方程列式,最终平衡时,气体AB的压强相等,联立即可求解。
(ⅰ)对A部分气体,在加热的过程中发生等容变化,根据查理定律可得:
代入数据解得:p1≈1.14×105 Pa。
(ⅱ)拔出控制阀K,活塞将向右移动压缩气体B。平衡后,气体A发生等温变化,根据玻意耳定律有:p1V=p2(V+0.05V)
气体B的压缩过程,根据理想气体状态方程有:
根据活塞受力平衡有p2=p2′
代入数据联立解得:T2=302.2 K,即t2=T2-273=29.2 0C
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