Question

如图所示，导热材料制成的截面积相等，长度均为45cm的气缸A、B通过带有阀门的管道连接．初始时阀门关闭，厚度不计的光滑活塞C位于B内左侧，在A内充满压强的理想气体，B内充满压强的理想气体，忽略连接气缸的管道体积，室温不变．现打开阀门，求：
①平衡后活塞向右移动的距离和B中气体的压强
②自打开阀门到平衡，B内气体是吸热还是放热（简要说明理由）．

Answer 1

【答案】分析：①两边气体都是等温变化，根据玻意耳定律列式后联立求解；
②气体温度不变，内能不变，外界对其体做功，根据热力学第一定律分析．
解答：解：①A气体，有P_ALS=p（L+x）S
B气体，有P_BLS=p（L-x）S
解得
x=15cm
p=2.1×10⁵Pa
②活塞C向右移动，对B中气体做功，而气体做等温变化，内能不变，故B气体放热；
答：①平衡后活塞向右移动的距离为15cm，B中气体的压强为2.1×10⁵Pa；
②自打开阀门到平衡，B内气体是放热．
点评：本题关键是根据玻意耳定律列式求解，同时要能结合热力学第一定律分析．