Question

如图所示，一个密封的不导热的容器内，有一个不导热的光滑活塞将它隔成Ⅰ、Ⅱ两个部分，在Ⅰ、Ⅱ中有质量相等的空气，开始时活塞被销钉固定，Ⅰ、Ⅱ两部分气体温度相同，Ⅰ部分气体的体积大于Ⅱ部分气体的体积．拔去销钉，活塞重新平衡时，对Ⅰ、Ⅱ两部分气体状态的描述，正确的是（ ）

A．V_Ⅰ＞V_Ⅱ
B．V_Ⅰ=V_Ⅱ
C．T_Ⅰ＜T_Ⅱ
D．P_Ⅰ＞P_Ⅱ

Answer 1

【答案】分析：容器两部分中盛有相同质量、相同温度的同种气体，故可以看作同一种气体的两种状态，根据理想气体状态方程得到两边的压强关系，从而可以判断出拔去销钉后隔板的运动方向，确定平衡后活塞的位置．
解答：解：由于是相同质量的同种气体，可以看作同一种气体的两种状态，因温度相等，根据理想气体状态方程得到P_ⅠV_Ⅱ=P_ⅡV_Ⅱ，由于V_Ⅰ＞V_Ⅱ，因而P_Ⅰ＜P_Ⅱ，拔去销钉后，隔板达到平衡前会向左运动，气体Ⅱ对隔板做正功，内能减少，温度降低，活塞对Ⅰ做正功，内能增大，温度升高，最终Ⅰ、Ⅱ的压强相等，Ⅰ的温度高于Ⅱ的温度，由气态方程=c可知，Ⅰ的体积大于Ⅱ的体积，所以V_Ⅰ＞V_Ⅱ，T_Ⅰ＞T_Ⅱ，P_Ⅰ=P_Ⅱ．
故选A．
点评：理想气体状态方程可以分析着等温、等压、等容三种过程，是气体状态方程中应用较为广泛的一条定律，同时能量守恒定律也是无处不在的规律．