Question

【題目】如圖所示，一長方形氣缸的中間位置卡有一隔板，此隔板將氣缸內的理想氣體分為A、B兩部分，氣缸壁導熱，環境溫度為27 ℃，已知A部分氣體的壓強為pA = 2×105 Pa，B部分氣體的壓強為pB = 1.5×104 Pa，，如果把隔板的卡子松開，隔板可以在氣缸內無摩擦地移動。

(1)松開卡子后隔板達到穩定時，求A、B兩部分氣體的體積之比；

(2)如果把B部分氣體全部抽出，同時將隔板迅速抽出，使A部分氣體發生自由膨脹，自由膨脹完成的瞬間氣缸內的壓強變為p = 9×104 Pa，則自由膨脹完成的瞬間氣缸內與外界還沒有達到熱平衡前的溫度是多少攝氏度。

Answer 1

【答案】(1)40:3 (2) ℃

【解析】(1)氣缸壁是導熱的，故發生等溫變化，對A氣體：

對B氣體：

解得：

(2)A氣體的自由膨脹，由理想氣體狀態方程：

得：

解得：

即：