Question

20．如图所示，绝热隔板S把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，S与气缸壁的接触是光滑的，两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b，气体分子之间相互作用可忽略不计．现通过恒定电压为U的电源和阻值为R的电热丝构成电路，对气体a缓慢加热一段时间t后，a、b各自达到新的平衡状态．在此过程中，气体a内能增加量为△U，试求气体b的内能增加量．

Answer 1

分析 根据热力学第一定律判断气体的内能变化

解答 解：对气体a，设气体克服外力做功的值为W．由于系统绝热，所以，由热力学第一定  律：△$U=\frac{{U}^{2}}{R}t-W$，得：W=$\frac{{U}^{2}}{R}t-△U$．
则对气体b来说，由于系统绝热，所以内能增加量为：△$U′=W=\frac{{U}^{2}}{R}t-△U$
答：气体b的内能增加量$\frac{{U}^{2}}{R}t-△U$

点评 根据气体的状态方程分析ab的状态变化，根据热力学第一定律判断气体的内能变化．