Question

【題目】如圖所示，在固定的氣缸A和B中分別用活塞封閉一定質量的理想氣體，活塞面積之比為,兩活塞以穿過B的底部的剛性細桿相連，可沿水平方向無摩擦滑動．兩個氣缸都不漏氣．初始時，A、B中氣體的體積皆為，溫度皆為= 300K．A中氣體壓強，是氣缸外的大氣壓強．現對A加熱，使其中氣體的體積增大,溫度升到某一溫度．同時保持B中氣體的溫度不變．求此時A中氣體壓強（用表示結果）和溫度（用熱力學溫標表達）

Answer 1

【答案】 500K

【解析】

試題分析：活塞平衡時，由平衡條件得：

PASA+PBSB=P0（SA+SB）①，

PA′SA+PB′SB=P0（SA+SB） ②，

已知SB=2SA ③，

B中氣體初、末態溫度相等，設末態體積為VB，

由玻意耳定律得：PB′VB=PBV0 ④，

設A中氣體末態的體積為VA，因為兩活塞移動的距離相等，

故有 ⑤，

對A中氣體，由理想氣體狀態方程得：⑥，

代入數據解得：，，PA′=2P0，，，，

答：A中氣體壓為2P0，溫度為500K