Question

（9分）如圖所示，A、B氣缸的長(zhǎng)度均為60 cm，截面積均為40 cm2，C是可在氣缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)的、體積不計(jì)的活塞，D為閥門(mén)。整個(gè)裝置均由導(dǎo)熱材料制成．原來(lái)閥門(mén)關(guān)閉，A內(nèi)有壓強(qiáng)pA = 2.4×105 Pa的氧氣．B內(nèi)有壓強(qiáng)pB = 1.2×105 Pa的氫氣．閥門(mén)打開(kāi)后，活塞C向右移動(dòng)，最后達(dá)到平衡．（假定氧氣和氫氣均視為理想氣體，連接氣缸的管道體積可忽略，環(huán)境溫度不變）求：

①活塞C移動(dòng)的距離及平衡后B中氣體的壓強(qiáng)；

②活塞C移動(dòng)過(guò)程中B中氣體是吸熱還是放熱（簡(jiǎn)要說(shuō)明理由）．

 

Answer 1

① ②放熱

【解析】

試題分析：

設(shè)活塞移動(dòng)的距離為，平衡后B中氣體壓強(qiáng)為P，由于平衡時(shí)，有：

且裝置導(dǎo)熱，故為等溫變化，根據(jù)玻意耳定律有：

兩式聯(lián)立解得：，

氣體放熱，由于裝置導(dǎo)熱故T不變，而體積減小，活塞對(duì)B氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律：

由于，

所以，氣體放熱。

考點(diǎn)：本題考查氣體方程和熱力學(xué)第一定律。