题目内容
如图所示,一个密封的不导热的容器内,有一个不导热的光滑活塞将它隔成Ⅰ、Ⅱ两个部分,在Ⅰ、Ⅱ中有质量相等的空气,开始时活塞被销钉固定,Ⅰ、Ⅱ两部分气体温度相同,Ⅰ部分气体的体积大于Ⅱ部分气体的体积.拔去销钉,活塞重新平衡时,对Ⅰ、Ⅱ两部分气体状态的描述,正确的是( )A.VⅠ>VⅡ
B.VⅠ=VⅡ
C.TⅠ<TⅡ
D.PⅠ>PⅡ
【答案】分析:容器两部分中盛有相同质量、相同温度的同种气体,故可以看作同一种气体的两种状态,根据理想气体状态方程得到两边的压强关系,从而可以判断出拔去销钉后隔板的运动方向,确定平衡后活塞的位置.
解答:解:由于是相同质量的同种气体,可以看作同一种气体的两种状态,因温度相等,根据理想气体状态方程得到PⅠVⅡ=PⅡVⅡ,由于VⅠ>VⅡ,因而PⅠ<PⅡ,拔去销钉后,隔板达到平衡前会向左运动,气体Ⅱ对隔板做正功,内能减少,温度降低,活塞对Ⅰ做正功,内能增大,温度升高,最终Ⅰ、Ⅱ的压强相等,Ⅰ的温度高于Ⅱ的温度,由气态方程
=c可知,Ⅰ的体积大于Ⅱ的体积,所以VⅠ>VⅡ,TⅠ>TⅡ,PⅠ=PⅡ.
故选A.
点评:理想气体状态方程可以分析着等温、等压、等容三种过程,是气体状态方程中应用较为广泛的一条定律,同时能量守恒定律也是无处不在的规律.
解答:解:由于是相同质量的同种气体,可以看作同一种气体的两种状态,因温度相等,根据理想气体状态方程得到PⅠVⅡ=PⅡVⅡ,由于VⅠ>VⅡ,因而PⅠ<PⅡ,拔去销钉后,隔板达到平衡前会向左运动,气体Ⅱ对隔板做正功,内能减少,温度降低,活塞对Ⅰ做正功,内能增大,温度升高,最终Ⅰ、Ⅱ的压强相等,Ⅰ的温度高于Ⅱ的温度,由气态方程
故选A.
点评:理想气体状态方程可以分析着等温、等压、等容三种过程,是气体状态方程中应用较为广泛的一条定律,同时能量守恒定律也是无处不在的规律.
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