题目内容

16.图中A、B气缸的长度为L=30cm,横截面积为S=20cm2,C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞,D为阀门.整个装置均由导热材料制成.起初阀门关闭,A内有压强pA=2.0×105 Pa的氮气,B内有压强pB=1.0×105 Pa的氧气.阀门打开后,活塞C向右移动,最后达到平衡.
①求活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强;
②活塞C移动过程中A中气体对外做功为25J,则A中气体是吸热还是放热?吸收或者放出的热量为多少?(假定氧气和氮气均为理想气体,连接气缸的管道体积可忽略)

分析 ①整个装置均由导热材料制成,活塞C向右移动时,两气缸内气体均发生等温变化,平衡后两部分气体的压强相等.根据玻意耳定律,结合关系条件求解.
②根据热力学第一定律分析吸放热情况.

解答 解:①由玻意耳定律
对A部分气体有:pALS=p(L+x)S
对B部分气体有:pBLS=p(L-x)S
代入相关数据解得x=10 cm,p=1.5×105 Pa
②气体发生等温变化,内能不变,△U=0
活塞C向右移动的过程中A中气体对外做功25 J,
W=-25 J
根据热力学第一定律,△U=W+Q
所以Q=-W=25 J,故A中气体从外界吸热,吸收的热量为25 J.
答:
①活塞C移动的距离为10cm,平衡后B中气体的压强1.5×105Pa;
②活塞C移动过程中A中气体是吸热.

点评 本题采用是的隔离法分别对两部分气体用玻意耳定律研究,同时要抓住两部分气体的相关条件,如压强关系、体积关系等等.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网