题目
如图所示，一绝热密闭的容器，用隔板分成相等的两部分，左边盛有一定量的理想气体，压强为P0，右边为真空．今将隔板抽去，气体自由膨胀，当气体达到平衡时，气体的压强是( ). .-|||-:-|||-. .-|||-. . . . . .-|||-. .-|||-.. ...-|||-. . . .A.P03γB.P02C.P0D.P02γ
如图所示，一绝热密闭的容器，用隔板分成相等的两部分，左边盛有一定量的理想气体，压强为P0，右边为真空．今将隔板抽去，气体自由膨胀，当气体达到平衡时，气体的压强是( )
- A.P03γ
- B.P02
- C.P0
- D.P02γ
题目解答
答案
B
解析
步骤 1：理解自由膨胀过程
自由膨胀是指气体在没有外界做功的情况下，从一个容器自由地扩散到另一个容器的过程。在这个过程中，气体的温度保持不变，因为没有热量交换（绝热过程）。
步骤 2：应用理想气体状态方程
理想气体状态方程为 PV = nRT，其中 P 是压强，V 是体积，n 是摩尔数，R 是理想气体常数，T 是温度。由于温度不变，且摩尔数不变，所以 PV = 常数。
步骤 3：计算膨胀后的压强
在自由膨胀过程中，气体的体积从 V0 膨胀到 2V0（因为容器被隔板分成相等的两部分，右边为真空）。根据理想气体状态方程，压强与体积成反比，即 P1V1 = P2V2。因此，P0V0 = P2(2V0)，解得 P2 = P0/2。
自由膨胀是指气体在没有外界做功的情况下，从一个容器自由地扩散到另一个容器的过程。在这个过程中，气体的温度保持不变，因为没有热量交换（绝热过程）。
步骤 2：应用理想气体状态方程
理想气体状态方程为 PV = nRT，其中 P 是压强，V 是体积，n 是摩尔数，R 是理想气体常数，T 是温度。由于温度不变，且摩尔数不变，所以 PV = 常数。
步骤 3：计算膨胀后的压强
在自由膨胀过程中，气体的体积从 V0 膨胀到 2V0（因为容器被隔板分成相等的两部分，右边为真空）。根据理想气体状态方程，压强与体积成反比，即 P1V1 = P2V2。因此，P0V0 = P2(2V0)，解得 P2 = P0/2。