Question

【题目】如图所示，A、B气缸的长度均为60cm，截面积均为40cm2，C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门。整个装置均由导热材料制成。原来阀门关闭，A内有压强PA＝2.4×105Pa的氧气，B内有压强PB＝1.2×105Pa的氢气。阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡。假定氧气和氢气均视为理想气体，连接气缸的管道体积可忽略。求：

①活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；

②活塞C移动过程中B中气体是吸热还是放热（简要说明理由）。

Answer 1

【答案】(1) , (2)放热

【解析】试题分析：

设活塞移动的距离为，平衡后B中气体压强为P，由于平衡时，有：

且装置导热，故为等温变化，根据玻意耳定律有：

两式联立解得： ，

气体放热，由于装置导热故T不变，而体积减小，活塞对B气体做功，根据热力学第一定律：

由于，

所以，气体放热。