Question

【題目】如圖所示，可自由移動的活塞將密閉的氣缸分為體積相等的上下兩部分A和B。初始狀態時，A、B中氣體的溫度都是800 K，B中氣體的壓強為1.25×105 Pa，活塞質量m＝2.5 kg，氣缸橫截面積S＝10 cm2，氣缸和活塞都是由絕熱的材料制成。現保持B中氣體溫度不變，設法緩慢降低A中氣體的溫度，使A中氣體體積變為原來的，若不計活塞與氣缸壁之間的摩擦，g取10 m/s2，求降溫后A中氣體的溫度。

Answer 1

【答案】450 K

【解析】根據題意，A中氣體體積變為原來的，則B中氣體體積V′B為原來體積VB的倍，

即V′B＝VB　

根據玻意耳定律知：pBVB＝P′BV′B　

即1.25×105 Pa× VB＝p′B×VB　

解得降溫后B中氣體的壓強：p′B＝1×105 Pa

對A中氣體，初態：pA＝pB－＝1×105 Pa　

末態：p′A＝p′B－＝0.75×105 Pa　

對于A中氣體，由理想氣體狀態方程，有：

解得：T′＝450 K