解题思路:①求出气体A、B的初末状态参量,然后由理想气体状态方程求出气体的温度.
②根据气体温度及体积变化情况,应用热力学第一定律分析答题.
①由题意知,气体的状态参量为:
初状态对A气体:VA=V0,TA=T1=300K,pA=p0+h=95cmHg,
对B气体:VB=2V0,TB=T1=300K,pB=p0+h=95cmHg,
末状态,对A气体:VA′=V,pA′=p0=76cmHg,
对B气体:pB′=p0=76cmHg,VB′=3V0-V,
由理想气体状态方程得:
对A气体:
pAVA
TA=
pA′VA′
T,
对B气体:
pBVB
TB=
pB′VB′
T,
代入数据解得:T=240K,V=V0;
②气体B末状态的体积:VB′=3V0-V=2V0=VB,
由于气体体积不变,外界对气体不做功,
气体温度由300K降低到240K,温度降低,内能减小△U<0,
由热力学第一定律:△U=W+Q可知:Q=△U-W=△U<0,
则气体对外放出热量;
答:①此时气体的温度为240K;
②在这个过程中B气体的内能减少;外界对气体不做功,气体对外界放热.
点评:
本题考点: 理想气体的状态方程.
考点点评: 应用理想气体状态方程与热力学第一定律即可正确解题,根据题意求出气体的初末状态参量、应用理想气体状态方程即可正确解题;要掌握连接体问题的解题思路与方法.