Question

【題目】如圖所示，兩個固定的絕熱氣缸A與導熱氣缸B，由剛性桿連接著的兩個絕熱活塞均可在氣缸內無摩擦滑動。開始時兩氣缸內裝有體積相等，溫度均為T0的相同理想氣體。現緩慢加熱A中的氣體，停止加熱至穩定后，A中氣體體積變為原來的1．5倍。設環境溫度保持不變，求：

①氣缸A中氣體的溫度；

②氣缸B中氣體壓強變化的微觀原因；

③若氣缸A中電熱絲釋放的熱量為Q，活塞對外做功為W，比較Q與W的大小并說明原因。

Answer 1

【答案】(1)3T0(2)氣缸B中氣體溫度不變，氣體分子平均動能不變，體積減小，分子密集程度增大，導致氣體壓強增大。（3）氣缸A中氣體溫度升高，內能增加，由熱力學第一定律可知

【解析】（1）由于是剛性桿連接，兩部分氣體壓強相等，設初態壓強為P0,體積為V0，

對B中氣體始末狀態溫度相等，由玻意耳定律得：

P0V0=0.5PBV0

PB=2P0

對A部分氣體，由理想氣體狀態方程得：

TA=3T0

（2）氣缸B中氣體溫度不變，氣體分子平均動能不變，體積減小，分子密集程度增大，導致氣體壓強增大。

（3）氣缸A中氣體溫度升高，內能增加，由熱力學第一定律可知。