Question

【題目】如圖所示，A、B為兩個完全相同的導熱氣缸，內壁光滑，長均為30 cm，截面積為20 cm2，C是一質量和厚度均可忽略的活塞，D為閥門，開始時閥門關閉，C位于A氣缸的最右端。A內有一個大氣壓的氫氣，B內有2個大氣壓的氧氣，閥門打開后，活塞C向左移動，最后達到平衡。設氫氣、氧氣均為理想氣體，連接管道的體積可忽略不計，一個大氣壓強值p0＝1.0×105 Pa。

求：①活塞C移動的距離及平衡后A中氣體的壓強；②若要使活塞C重新回到原來位置，則需對A氣缸加熱到多少攝氏度？（假設變化前兩缸溫度為300 K，取0℃為273 K，B缸氣體溫度保持不變）

Answer 1

【答案】（i）x=10 cm p=1.5×105 Pa（ii）327 ℃

【解析】（i）由波爾定律：

對A部分氣體：

對B部分氣體：

代入相關值可得：

（ii）設A缸需加熱至T，由氣體狀態方程：

對A氣體：

對B氣體：

聯立可得：

所以：