Question

【題目】如圖所示，兩個大小、形狀都相同的氣缸開口相對固定于水平地面上，氣缸A絕熱，裝有能加熱氣體的電阻絲，氣缸B導熱性良好，兩個完全相同的厚度不計的絕熱活塞用輕桿相連，分別置于兩個氣缸中，每個氣缸與活塞間均封有一定質量的理想氣體，活塞與氣缸間無摩擦且不漏氣，最初兩氣缸內氣體體積均為V0，溫度均為T0。現對氣缸A中氣體加熱，使其體積緩慢增大為原來的1.2倍，環境溫度保持T0不變，求：

（i）氣缸A中氣體的溫度；

（ii）若氣缸A中電熱絲釋放的熱量為Q，活塞對外做功為W，比較Q與W的大小并說明原因。

Answer 1

【答案】（i）1.5T0（ii）Q>W，原因見解析

【解析】解：（i）由于是剛性捍連接，兩部分氣體壓強相等，設初態為壓強為p0，體積為V0，

氣缸B中氣體初末狀態溫度相等，由玻意耳定律得

p0V0＝0.8pBV0

pB＝1.25p0

對氣缸A中氣體，由理想氣體狀態方程得

TA＝1.5T0

（ii）氣缸A中氣體溫度升高，內能增加，由熱力學第一定律可知Q>W