Question

将如图所示的装置的右端部分气缸B置于温度始终保持不变的环境中，绝热气缸A和导热气缸B均固定在地面上，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦，开始时两形状相同的长方体气缸内装有理想气体，压强均为P0、体积均为V0、温度均为T0．缓慢加热A中气体，使气缸A的温度升高为1.5T0，稳定后．求：

（i）气缸A中气体的压强PA以及气缸B中气体的体积VB；

（ii）此过程中B中气体吸热还是放热？试分析说明．

Answer 1

【考点】： 理想气体的状态方程；热力学第一定律．

【专题】： 理想气体状态方程专题．

【分析】： 因为气缸B导热，所以B中气体始末状态温度相等，为等温变化；另外，因为是刚性杆连接的绝热活塞，所以A、B体积之和不变，即VB=2V0﹣VA，再根据气态方程，本题可解．

【解析】： 解：（i）因为此时活塞处于平衡状态，根据平衡条件可知：

PA=PB             ①

选气缸A中气体为研究对象，根据理想气体状态方程得：

P0V0•=PAVA•   ②

选气缸B中气体为研究对象，根据玻意耳定律得：

P0V0=PBVB        ③

又因为：2V0=VA+VB     ④

由①②③④得：PA=PB=1.25 P0，VB=0.8 V0

（ii）放热，因为B中气体温度不变，所以内能不变，活塞对B中气体做正功，由热力学第一定律可知气体放热．

答：（i）气缸A中气体的压强PA为1.25 P0，气缸B中气体的体积VB为0.8 V0；

（ii）此过程中B中气体放热．

【点评】： 本题考查理想气体状态变化规律和关系，找出A、B部分气体状态的联系（即VB=2V0﹣VA）是关键．