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一个绝热活塞把刚性绝热密封气缸分成A和B两部分 A室与B室内装有同种理想气体。其Cp m=2
问题详情
一个绝热活塞把刚性绝热密封气缸分成A和B两部分,A室与B室内装有同种理想气体。其Cp,m=29.184J/(mol·K)。活塞面积为0.1m2,气缸长度为0.3m。初始时A室占(1/3V),PA1=400K;PB1=0.2MPa,TA1=300K,活塞两侧的压力差与通过活塞杆上作用的外力F保持平衡。外力F缓慢减小,直至两室压力相等,此时测得A室内温度为354.6 K。若活塞与缸壁之间无摩擦,求终态时两室压力、温度和系统对外力作的功。
参考答案
先据题意确定该气体的摩尔定容热容、绝热指数及总体积,再分别求出两侧气体的体积和物质的量,据A室内的过程为可逆绝热过程可求得p2=0.262MPa,进而利用理想气体的状态方程求得A室终态体积。由于气缸总体积及缸内气体质量为定值,故而可求得B室总态参数TB2=324.2K。取全部气体为系统,据Q=△U+W解得W=329.7J。