Question

11．圖中所示的氣缸壁是絕熱的．缸內(nèi)隔板A是導(dǎo)熱的，它固定在缸壁上．活塞B是絕熱的，它與缸壁的接觸是光滑的，但不漏氣．B的上方為大氣．A與B之間以及A與缸底之間都盛有n mol的同種理想氣體．系統(tǒng)在開(kāi)始時(shí)處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)通過(guò)電爐絲E對(duì)氣體緩慢加熱．在加熱過(guò)程中，A、B之間的氣體經(jīng)歷等壓過(guò)程，A以下氣體經(jīng)歷等容過(guò)程；氣體溫度每上升1K，A、B之間的氣體吸收的熱量與A以下氣體凈吸收的熱量之差等于nR．已知普適氣體常量為R．

Answer 1

分析 根據(jù)氣體狀態(tài)方PV=nRT和已知量去判斷其它的物理量．根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷氣體的內(nèi)能變化．

解答 解：對(duì)氣體緩慢加熱．在加熱過(guò)程中，B活塞緩慢上移，處于平衡狀態(tài)，即mg+P₀S=P_BS，AB間氣體壓強(qiáng)不變，經(jīng)歷等壓變化，A以下氣體體積不變，經(jīng)歷等容變化，
加熱過(guò)程中，A導(dǎo)熱，B絕熱，則兩部分氣體溫度相同，但AB間氣體除了吸熱之外，還要對(duì)外做功，故A、B之間的氣體吸收的熱量與A以下氣體凈吸收的熱量之差等于
AB間氣體對(duì)外做的功，對(duì)AB間氣體有：$\frac{{V}_{B}}{{T}_{B}}=\frac{{V'}_{B}}{{T}_{B}+1}$
得到：△V=$\frac{1}{{T}_{B}}{V}_{B}$
AB間氣體對(duì)外做的功：W=P_B•S△L=P_B•△V=$\frac{{P}_{B}{V}_{B}}{{T}_{B}}$
結(jié)合P_BV_B=nRT_B可解得：W=nR
故A、B之間的氣體吸收的熱量與A以下氣體凈吸收的熱量之差等于nR．
故答案為：等壓；等容；nR

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律．根據(jù)氣體的狀態(tài)方程分析氣體的狀態(tài)變化，根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷氣體的內(nèi)能變化．