如图所示,重G1的活塞a和重G2的活塞b,将长为L的气室分成体积比为1:2的A、B两部分,温度是127℃,系统处于平衡状态,当温度缓慢地降到27℃时系统达到新的平衡,求活塞a、b移动的距离.

问题描述:

如图所示,重G1的活塞a和重G2的活塞b,将长为L的气室分成体积比为1:2的A、B两部分,温度是127℃,系统处于平衡状态,当温度缓慢地降到27℃时系统达到新的平衡,求活塞a、b移动的距离.

设b向上移动y,a向上移动x,两部分气体都做等压变化,设变化前后气体温度分别为T1和T2
由盖吕萨克定律有:对A部分气体:

1
3
LS
T1
(
1
3
L−x)S
T2

                对B部分气体:
2
3
LS
T1
(
2
3
L−y+x)S
T2

                代入数据联立解得:x=
1
12
L    y=
1
4
L

答:活塞a移动的距离为
1
12
L
 活塞 b移动的距离为
1
4
L

答案解析:将AB两部分气体,独立的运用理性气体状态方程,联立求出气体变化的距离.
考试点:理想气体的状态方程.
知识点:题目是理想气体状态方程 的应用,但解题中a部分气体移动的距离,在b部分移动中也要考虑到.