Question

【题目】如图所示，一长方体的封闭绝热气缸固定在水平面上，其中可自由水平移动的绝热活塞将内部封闭理想气体分为完全相同的A、B两部分，并锁定活塞。初始时A、B两部分气体的压强均为p0、热力学温度均为T，体积均为V0.现仅对A缓慢加热到压强为3p0时停止加热。已知A或B气体的内能E与热力学温度T的关系为E=kT（其中k为正的常量），不计一切摩擦

(i)求加热后A的内能E

(ii)若解锁活塞。活塞重新平衡时测得B气体的体积为nV，求此时B气体的温度TB

Answer 1

【答案】(i)3kT(ii)2nT

【解析】

(i)对A，根据查理定律有，可得

对A停止加热后，A的内能

得

E1=3kT

(ii)解锁后，活塞将向右移动。由于气缸与活塞绝热，当活塞重新平衡时，A气体内能的减少量等于B气体内能的增加量，即

对气体A，由理想气体的状态方程有，对气体B，由理想气体的状态方程有，解得

TB=2nT