Question

【題目】如圖為一個封閉有一定質量理想氣體的內壁光滑的圓環形細管，S是固定在管上的閥門，M為可自由移動的活塞，其質量不計.初始時，S、M與管道中心O在同一水平面內，氣體被均分為上下兩部分，氣體溫度均為T0=305 K，壓強均為p0=1.05×105 Pa.現對下面部分氣體緩慢加熱，且保持上面部分氣體溫度不變，當活塞M緩慢移動到管道最高點時，求：

（1）上面部分氣體的壓強；

（2）下面部分氣體的溫度.

Answer 1

【答案】（1）2.1×105Pa（2）915K

【解析】①設四分之一圓環的容積為V，對上面氣體，由題意可知，氣體的狀態參量：

初狀態： ，末狀態： ，

氣體發生等溫變化，由玻意耳定律得： ，

代入數據得： ；

②對下部分氣體，由題意可知，氣體的狀態參量：

初狀態： ，

末狀態： ，

由理想氣體狀態方程得： ，

代入數據得： ；