Question

【题目】如图所示，A、B为两个完全相同的导热气缸，内壁光滑，长均为30 cm，截面积为20 cm2，C是一质量和厚度均可忽略的活塞，D为阀门，开始时阀门关闭，C位于A气缸的最右端。A内有一个大气压的氢气，B内有2个大气压的氧气，阀门打开后，活塞C向左移动，最后达到平衡。设氢气、氧气均为理想气体，连接管道的体积可忽略不计，一个大气压强值p0＝1.0×105 Pa。

求：①活塞C移动的距离及平衡后A中气体的压强；②若要使活塞C重新回到原来位置，则需对A气缸加热到多少摄氏度？（假设变化前两缸温度为300 K，取0℃为273 K，B缸气体温度保持不变）

Answer 1

【答案】（i）x=10 cm p=1.5×105 Pa（ii）327 ℃

【解析】（i）由波尔定律：

对A部分气体：

对B部分气体：

代入相关值可得：

（ii）设A缸需加热至T，由气体状态方程：

对A气体：

对B气体：

联立可得：

所以：