Question

【題目】絕熱氣缸A和導熱氣缸B固定在水平地而上，由鋼性桿連接的兩個等大活塞封閉著兩部分體積均為V的理想氣體，此時氣體的壓強與外界大氣壓強p0相同，氣體的溫度與環(huán)境溫度T0也相同。已知理想氣體的內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為，為常量且>0。現(xiàn)給氣缸A的電熱絲通電，當電熱絲放出的熱量為Q1時氣缸B的體積減為原來的一半。若加熱過程是緩慢的，求：

(1)氣缸A內(nèi)氣體的壓強；

(2)氣缸B在該過程中放出的熱量Q2。

Answer 1

【答案】（1）2p0（2）Q2-Q1-2αT0

【解析】

（1）設(shè)AB內(nèi)氣體末態(tài)壓強為P，對B氣體由玻意耳定律得：
P0V＝P

解得：P=2P0
（2）對A氣體由理想氣體狀態(tài)方程得：
解得：T=3T0
氣缸A內(nèi)氣體升溫時內(nèi)能增加：△U=α（T-T0）=2αT0
氣缸B內(nèi)氣體內(nèi)能不變；以氣缸AB內(nèi)兩部分氣體為研究對象，由熱力學第一定律得：Q1=△U+Q2
解得氣缸B內(nèi)氣體放出熱量為：Q2=Q1-2αT0