Question

10．一内壁光滑体积为V的绝热气缸固定在水平地面上，绝热光滑活塞厚度不计，刚开始时处于气缸的中间位置，活塞两侧封闭相同质量的相同理想气体．初始状态两侧温度T₀=300K，压强为P₀．若活塞左侧气缸内电热丝通电，温度升高到T=600K，试求左侧气缸的压强与体积．

Answer 1

分析 分别对两边气体分析，明确其变化过程，由理想气体状态方程及等温变化规律分别列式，联立可求解气体的压强和体积．

解答 解：设左侧气缸体积为V₁，压强为P₁，因为活塞处于平衡状态，所以右侧气缸内压强为P₁，体积为V-V₁，温度不变；
对左侧气体，由理想气体状态方程可得
$\frac{{P}_{1}{V}_{1}}{T}$=$\frac{{P}_{0}\frac{V}{2}}{{T}_{0}}$
对右侧气体，由等温变化规律可得：
P0$\frac{V}{2}$=P₁（V-V₁）
联立解得V₁=$\frac{2V}{3}$；
P₁=$\frac{3}{2}$P₀；
答：左侧气缸的压强为$\frac{3}{2}$P₀；体积为$\frac{2V}{3}$．

点评 本题中要分别对两部分正确使用气体状态方程，并根据题目给出的条件求出气体状态参量，根据状态方程求解即可．