Question

【題目】如圖所示，內(nèi)壁光滑的氣缸分為高度相等的AB、BC兩部分。AB、BC,兩部分中各有厚度和質(zhì)量均可忽略的絕熱活塞a、b，橫截面積Sa=2Sb，活塞a上端封閉氧氣，a、b間封閉氮?dú)猓�活�?/span>b下端與大氣連通，氣缸頂部導(dǎo)熱，其余部分均絕熱．活塞a離氣缸頂?shù)木嚯x是AB高度的·活塞b在BC的正中間．初始狀態(tài)平衡，大氣壓強(qiáng)為p0，外界和氣缸內(nèi)氣體溫度均為27℃．

①通過(guò)電阻絲緩慢加熱氯氣，求活塞b剛降至底部時(shí)氮?dú)獾臏囟龋?/span>

②通過(guò)電阻絲緩慢加熱氮?dú)庵?/span>750K，求平衡后氧氣的壓強(qiáng)．

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】①活塞b降至底部的過(guò)程中活塞a不動(dòng)，氮?dú)饨?jīng)歷等壓變化，設(shè)AB部分的體積為V0，由題意可知：BC部分的體積為0.5V0，設(shè)氮?dú)獬鯌B(tài)的體積為V1,溫度為T1，壓強(qiáng)為P1，末態(tài)體積為V2，溫度為T2，由幾何關(guān)系可得：V1= V0，

由蓋——呂薩克定律可得： 帶入數(shù)據(jù)可得：T2=375K

②設(shè)平衡后中間氮?dú)獾捏w積為V3，上方氧氣的體積為V4，壓強(qiáng)為P，對(duì)中間氮?dú)庥蓺鈶B(tài)方程可得：

氧氣初態(tài)的體積為，對(duì)上方氧氣，發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律得：

聯(lián)立各式解得：