Question

【題目】（10分）圖中A、B氣缸的長度和截面積均為30cm和20cm2，C是可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動的、體積不計的活塞，D為閥門。整個裝置均由導(dǎo)熱良好的材料制成。起初，閥門關(guān)閉，A內(nèi)有壓強pA＝2．0×105帕的氮氣。B內(nèi)有壓強pB＝1．0×105帕的氧氣。閥門打開后，活塞C向右移動，最后達(dá)到平衡。假定氧氣和氮氣均為理想氣體，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A中氣體是吸熱還是放熱（簡要說明理由）。

Answer 1

【答案】①活塞C移動的距離為10cm，平衡后B中氣體的壓強1.5×105Pa；

②活塞C移動過程中A中氣體是吸熱

【解析】

試題分析：①由玻意耳定律得：

對A部分氣體有：pALS=p（L+x）S ①

對B部分氣體有：pBLS=p（L-x）S ②

由①+②得： ③

將③代入①得：x=10cm

②活塞C向右移動的過程中A中氣體對外做功，而氣體發(fā)生等溫變化，內(nèi)能不變，故根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知A中氣體從外界吸熱．