Question

如圖所示，絕熱隔板K把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，K與氣缸壁的接觸是光滑的．兩部分中分別盛有相同質量、相同溫度的同種氣體a和b．氣體分子之間相互作用勢能可忽略．現通過電熱絲對氣體a加熱一段時間后，a、b各自達到新的平衡狀態．
（1）試分析a、b兩部分氣體與初狀態相比，體積、壓強、溫度、內能各如何變化？
（2）重新平衡后，a、b兩部分氣體體積、壓強、溫度、內能的大小關系如何？

Answer 1

分析：根據氣體狀態方程

PV

T

=C和已知的變化量去判斷其它的物理量．
根據熱力學第一定律判斷氣體的內能變化．

解答：解：（1）氣缸和隔板絕熱，電熱絲對氣體a加熱，a溫度升高，體積增大，壓強增大，內能增大；
a對b做功，b的體積減小，溫度升高，壓強增大，內能增大；
（2）a、b重新平衡后，則最終a、b壓強相等；
a體積大于b，由氣體狀態方程可知，a溫度高于b；a內能大于b
答：（1）則a、b兩部分氣體與初狀態相比，a溫度升高，體積增大，壓強增大，內能增大；b的體積減小，溫度升高，壓強增大，內能增大；
（2）重新平衡后，a、b兩部分氣體：a體積大于b，a、b壓強相等，a溫度高于b；a內能大于b．

點評：溫度是氣體分子平均運動劇烈程度的標志．
根據氣體狀態方程找出新的平衡狀態下物理量間的關系．