问题
问答题
如图所示,在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭有一定质量的理想气体,活塞面积之比SA:SB=1:2,两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连,可沿水平方向无摩擦滑动.两个气缸都不漏气.初始时A、B中气体的体积皆为V0,温度皆为T0=300K.A中气体压强PA=1.5P0,P0是气缸外的大气压强,现对A加热,使其中气体的压强升到PA=2.0P0,同时保持B中气体的温度不变求此时A中气体温度TA′.
答案
活塞平衡时,由平衡条件得:
PASA+PBSB=P0(SA+SB) ①,
PA'SA+PB'SB=P0(SA+SB) ②,
已知SB=2SA ③,
B中气体初、末态温度相等,设末态体积为VB,
由玻意耳定律得:PB'VB=PBV0 ④,
设A中气体末态的体积为VA,因为两活塞移动的距离相等,
故有
=VA-V0 SA
⑤,VB-V0 SB
对气体A由理想气体状态方程得:
=p V /A T /A
⑥,pV0 TA
解得:T′A=
TA=500K;p V /A pAV0
答:A中气体温度为500K.