题目
一水平放置的绝热恒容的圆筒中装有无摩擦的绝热理想活塞,活塞-|||-左、右两侧分别为50 dm^3的单原子理想气体A和50dm^3的双原子理想气体B。-|||-两气体均为0℃,100 kPa。A气体内部有一体积和热容均可忽略的电热丝。现-|||-在经过通电缓慢加热左侧气体A,使推动活塞压缩右侧气体B到最终压力增至-|||-200kPa。求:-|||-(1)气体B的末态温度TB;-|||-(2)气体B得到的功WB;-|||-(3)气体A的末态温度TA;-|||-(4)气体A从电热丝得到的热QA。
题目解答
答案
解析
步骤 1：确定气体B的末态温度TB
由于加热缓慢，可视为气体B经历了一个绝热可逆压缩过程，因此可以使用绝热过程的公式来计算气体B的末态温度TB。
步骤 2：计算气体B得到的功WB
因为QB=0，B(g)得到的功全部变为B(g)的热力学能。由热力学第一定律可知，WB等于B(g)的热力学能变化。
步骤 3：确定气体A的末态温度TA
气体A的末态温度TA可用理想气体状态方程直接求解。
步骤 4：计算气体A从电热丝得到的热QA
将A与B整体视为系统，A(g)从电热丝吸收的热全部用于增加整个系统的热力学能。
由于加热缓慢，可视为气体B经历了一个绝热可逆压缩过程，因此可以使用绝热过程的公式来计算气体B的末态温度TB。
步骤 2：计算气体B得到的功WB
因为QB=0，B(g)得到的功全部变为B(g)的热力学能。由热力学第一定律可知，WB等于B(g)的热力学能变化。
步骤 3：确定气体A的末态温度TA
气体A的末态温度TA可用理想气体状态方程直接求解。
步骤 4：计算气体A从电热丝得到的热QA
将A与B整体视为系统，A(g)从电热丝吸收的热全部用于增加整个系统的热力学能。