Question

用销钉固定的活塞把水平放置的容器分隔成A、B两部分，其体积之比为V_A∶V_B=2∶1，如图8-3-3所示.起初A中有温度为27 ℃、压强为1.8×10⁵Pa的空气，B中有温度为127 ℃、压强为2×10⁵ Pa的空气.现拔出销钉，使活塞可以无摩擦地移动（无漏气），由于容器壁缓慢导热，最后气体都变到室温27 ℃,活塞也停止移动，求最后A中气体的压强.

图8-3-3

Answer 1

1.7×10⁵ Pa.

解析:

分别对A、B两部分气体列气态方程，再由A、B体积关系及变化前后体积之和不变、压强相等列方程，联立求解.

（1）以A中气体为研究对象：

    初态下：p_A=1.8×10⁵ Pa，V_A，T_A=300 K.

    末态下：p_A′=?  V_A′=? T_A′=300 K.

    根据理想气体状态方程：p_AV_A=p_A′V_A′.

(2)以B中气体为研究对象：

    初态下：p_B=2×10⁵ Pa，V_B，T_B=400 K.

    末态下：p_B′=?  V_B′=？  T_B′=300 K.

    根据理想气体状态方程：=.

（3）相关条件：V_A∶V_B=2∶1，V_A′+V_B′=V_A+V_B，p_A′=P_B′

    联立可解得：p_A′=1.7×10⁵ Pa.