Question

一个密闭的圆柱形气缸竖直放在水平桌面上，缸内有一与底面平行的可上下滑动的活塞将汽缸隔为两部分.活塞导热性能良好，与气缸壁之间无摩擦、不漏气.活塞上方盛有1.5摩尔氢气，下方盛有1摩尔氧气，如图所示.它们的温度始终相同.已知在温度为320K时，氢气的体积是氧气的4倍.试求在温度是多少时氢气的体积是氧气的3倍.

Answer 1

解析：①设在温度T=320K时,氢气和氧气的体只分别为、，压强分别为、，

已知=4.

    将氢气和氧气都看作理想气体，有

       · = 1.5 RT    · =  RT       （2分）

 设在温度为T´时,氢气的体积为氧气的体积的3倍,  = 3,用、分别表示此时氢气和氧气的压强,

则有  ·=1.5RT´    · =RT´          （2分）     

 因为总体积不变,所以     += +

   因为活塞的质量不变,所以   -=-      （2分）        

   可解得      T´=500(开)    （3分）