题目内容
【题目】如图,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
=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
温度皆为
=300K.A中气体压强
,
是气缸外的大气压强。现对A加热,使其中气体的体积增大
温度升到某一温度T,同时保持B中气体的温度不变.求此时A中气体压强(用
表示结果)和温度(用热力学温标表达)
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【答案】
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【解析】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A中气体,由理想气体状态方程得:
⑥
代入数据解得:PB=
p0,PB′=
p0,PA′=2P0,VA=
V0,VB=
V0,TA=
T0=500K
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