Question

【题目】A，B是体积相同的气缸，B内有一导热的、可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞C，D为不导热的阀门．起初，阀门关闭，A内装有压强P1=2.0×105pa温度T1=300K的氮气．B内装有压强P2=1.0×105Pa，温度T2=600K的氧气．打开阀门D，活塞C向右移动，最后达到平衡，以V1和V2分别表示平衡后氮气和氧气的体积，则V1：V2等于多少？（假定氧气和氮气均为理想气体，并与外界无热交换，连接气缸的管道体积可忽略）

Answer 1

【答案】解：对于A容器中的氮气，

初状态：压强P1′=2.0×105Pa，体积V1′=V，温度T1′=300K

末状态：压强P1，体积V1，温度T1=T

根据理想气体的状态方程可得： =

对于B容器中的氧气，其气体状态为：

初状态：压强P2′=1.0×105Pa，体积V2′=V，温度T2=600K

末状态：压强P2，体积V2，温度T2=T

由气态方程可知： =

根据活塞受力平衡可得：P1=P2

联立以上各式解得： =4

答：V1：V2等于4．

【解析】活塞式导热的最终两气缸内气体温度相同。因为没有摩擦最终两侧气体压强相等。根据理想气体状态方程列式求解。