题目内容

【题目】如图所示,在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞面积之比为SA:SB=1:2,两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连,可沿水平方向无摩擦滑动.两个气缸都不漏气.初始时,A、B中气体的体积皆为V0 , 温度皆为T0=300K.A中气体压强PA=1.5P0 , P0是气缸外的大气压强.现对A加热,使其中气体的压强升到pA′=2p0 , 同时保持B中气体的温度不变.求此时A中气体温度TA .

【答案】解:活塞平衡时,由平衡条件得:

PASA+PBSB=P0(SA+SB) ①,

PA'SA+PB'SB=P0(SA+SB)  ②,

已知SB=2SA ③,

B中气体初、末态温度相等,设末态体积为VB,

由玻意耳定律得:PB'VB=PBV0 ④,

设A中气体末态的体积为VA,因为两活塞移动的距离相等,

故有 ⑤,

对气体A由理想气体状态方程得: = ⑥,

解得:T′A= TA=500K;

答:A中气体温度为500K.


【解析】先列平衡方程求出气体压强,气体发生等温变化,根据理想气体状态参量方程列式求解即可。

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