Question

如圖所示，導熱材料制成的截面積相等，長度均為45cm的氣缸A、B通過帶有閥門的管道連接．初始時閥門關閉，厚度不計的光滑活塞C位于B內左側，在A內充滿壓強PA=2.8×105Pa的理想氣體，B內充滿壓強PB=1.4×105Pa的理想氣體，忽略連接氣缸的管道體積，室溫不變．現打開閥門，求：
①平衡后活塞向右移動的距離和B中氣體的壓強
②自打開閥門到平衡，B內氣體是吸熱還是放熱（簡要說明理由）．

Answer 1

分析：①兩邊氣體都是等溫變化，根據玻意耳定律列式后聯立求解；
②氣體溫度不變，內能不變，外界對其體做功，根據熱力學第一定律分析．

解答：解：①A氣體，有P_ALS=p（L+x）S
B氣體，有P_BLS=p（L-x）S
解得
x=15cm
p=2.1×10⁵Pa
②活塞C向右移動，對B中氣體做功，而氣體做等溫變化，內能不變，故B氣體放熱；
答：①平衡后活塞向右移動的距離為15cm，B中氣體的壓強為2.1×10⁵Pa；
②自打開閥門到平衡，B內氣體是放熱．

點評：本題關鍵是根據玻意耳定律列式求解，同時要能結合熱力學第一定律分析．