Question

【題目】如圖，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=1：2，兩活塞以穿過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T，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】 ，

【解析】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：PB=p0，PB′=p0，PA′=2P0，VA=V0，VB=V0，TA=T0=500K