题目

            （1） 如p-V图所示，1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是T1、T2、T3。用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，则N1N2 ， T1T3 ， T3 ， N2N3。（填“大于”“小于”或“等于”） （2） 如图，一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成，容器平放在地面上，汽缸内壁光滑。整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气。平衡时，氮气的压强和体积分别为p0和V0 ， 氢气的体积为2V0 ， 空气的压强为p。现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变，活塞没有到达两汽缸的连接处，求： （i）抽气前氢气的压强； （ii）抽气后氢气的压强和体积。 答案： 【1】大于【2】等于【3】大于 解：设抽气前氢气的压强为p10，根据力的平衡条件得 （p10–p）·2S=（p0–p）·S① 得p10= 12 （p0+p）② （ii）设抽气后氢气的压强和体积分别为p1和V1，氢气的压强和体积分别为p2和V2，根据力的平衡条件有p2·S=p1·2S③ 由玻意耳定律得p1V1=p10·2V0④ p2V2=p0·V0⑤ 由于两活塞用刚性杆连接，故 V1–2V0=2（V0–V2）⑥ 联立②③④⑤⑥式解得 p1=12p0+14p ⑦ V1=4（p0+p）V02p0+p ⑧

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