Question

一圆柱形气缸直立在地面上，内有一个具有质量、无摩擦的绝热活塞（A、B两部分气体之间没有热传递），把气缸分成容积相同的A、B两部分，如图所示．两部分气体的温度相同，均为t=27℃，A部分气体的压强p_A0=1.0×10⁵Pa，B部分气体的压强p_B0=2.0×10⁵pa．现对B部分气体加热，使活塞上升，保持A部分气体的温度不变，使A部分气体的体积减小为原来的2/3．求此时：
（1）A部分气体的压强
（2）B部分气体的温度．

Answer

（1）A部分气体发生等温变化，由玻意耳定律即可求出后来A部分气体的压强；
（2）B与A两部分气体的压强差等于活塞的重力产生的压强，求出B部分气体的压强，根据理想气体状态方程求解此时B部分气体的温度．
【解析】
（1）设开始时两部分气体的体积均为V．
对A部分气体：
初态：P1=105Pa，V1=V
末态：P2=？V2=V
因为部分气体保持温度不变，所以由玻意耳定律，有P1V1=P2V2
代入解得，P2=1.5×105Pa                                            
（2）初态时，B、A的压强差△p=pB0-pAO=2.0×105pa-1.0×105Pa=1.0×105Pa
这个压强差是由活塞的重力产生的，由于活塞的重力不变，则这个压强差不变．两部分气体体积之和保持不变，则此时B部分气体的体积为2V-=
对于B部分气体：
初态：P3=2×105Pa，V3=V，T3=300K
末态：P4=P2+△P=2.5×105Pa，V3=V，T4=？
根据理想气体状态方程得：

代入解得 T4=500k
答：（1）A部分气体的压强是1.5×105Pa；
（2）B部分气体的温度是500k．