Question

【題目】將如圖所示的裝置的右端部分氣缸B置于溫度始終保持不變的環境中，絕熱氣缸A和導熱氣缸B均固定在地面上，由剛性桿連接的絕熱活塞與兩氣缸間均無摩擦，開始時兩形狀相同的長方形氣缸內裝有理想氣體，壓強均為p0、體積均為V0、溫度均為T0，緩慢加熱A中氣體，使氣缸A的溫度升高到1.5T0，穩定后，求：

(1)氣缸A中氣體的壓強pA以及氣缸B中氣體的體積VB；

(2)此過程中B中氣體吸熱還是放熱？試分析說明．

Answer 1

【答案】（1） ， （2）放熱

【解析】

因為氣缸B導熱，所以B中氣體始末狀態溫度相等，為等溫變化；另外，因為是剛性桿連接的絕熱活塞，所以A、B體積之和不變，即VB=2V0-VA，再根據氣態方程，本題可解．

(1)因為此時活塞處于平衡狀態，根據平衡條件可知：pA＝pB，選氣缸A中氣體為研究對象，根據理想氣體狀態方程得：p0V0· ＝pAVA·，選氣缸B中氣體為研究對象，根據玻意耳定律得：p0V0＝pBVB，又因為：2V0＝VA＋VB，聯立得：pA＝pB＝1.25p0，VB＝0.8V0.

(2)放熱，因為B中氣體溫度不變，所以內能不變，活塞對B中氣體做正功，由熱力學第一定律可知氣體放熱．