Question

如图所示，A、B气缸的长度均为60 cm，截面积均为40 cm²，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P_A = 2.4×10⁵ Pa的氧气．B内有压强P_B = 1.2×10⁵ Pa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，环境温度不变）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

（1）20 cm   1.8×10⁵ Pa （2）放热，理由见解析

解析试题分析：(1) 设活塞移动的距离为△L，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：△L=20 cm ；p=1.8×10⁵ Pa
（2）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：
△U=Q+W
由于：△U=0；W>0
所以，Q<0，气体放热。
考点：本题考查气体的实验定律（玻意耳定律），热力学第一定律。