Question

【題目】如圖所示，A、B氣缸的長度均為60cm，截面積均為40cm2，C是可在氣缸內無摩擦滑動的、體積不計的活塞，D為閥門。整個裝置均由導熱材料制成。原來閥門關閉，A內有壓強PA＝2.4×105Pa的氧氣，B內有壓強PB＝1.2×105Pa的氫氣。閥門打開后，活塞C向右移動，最后達到平衡。假定氧氣和氫氣均視為理想氣體，連接氣缸的管道體積可忽略。求：

①活塞C移動的距離及平衡后B中氣體的壓強；

②活塞C移動過程中B中氣體是吸熱還是放熱（簡要說明理由）。

Answer 1

【答案】(1) , (2)放熱

【解析】試題分析：

設活塞移動的距離為，平衡后B中氣體壓強為P，由于平衡時，有：

且裝置導熱，故為等溫變化，根據(jù)玻意耳定律有：

兩式聯(lián)立解得： ，

氣體放熱，由于裝置導熱故T不變，而體積減小，活塞對B氣體做功，根據(jù)熱力學第一定律：

由于，

所以，氣體放熱。