题目内容


将如图所示的装置的右端部分气缸B置于温度始终保持不变的环境中,绝热气缸A和导热气缸B均固定在地面上,由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦,开始时两形状相同的长方体气缸内装有理想气体,压强均为P0、体积均为V0、温度均为T0。缓慢加热A中气体,使气缸A的温度升高为1.5 T0,稳定后,求:(i)气缸A中气体的压强PA以及气缸B中气体的体积VB;(ii)此过程中B中气体吸热还是放热?试分析说明


(i)因为此时活塞处于平衡状态,根据平衡条件可知

PA=PB             ①

选气缸A中气体为研究对象,根据理想气体状态方程得

P0V0/T0=PAVA/1.5T0    ②

选气缸B中气体为研究对象,根据玻意耳定律得

P0V0=PBVB        ③

又因为   2V0=VA+VB     ④

由①②③④得PA=PB =1.25 P0,VB =0.8 V0

(ii)放热,因为B中气体温度不变,所以内能不变,活塞对B中气体做正功,由热力学第一定律可知气体放热。


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