Question

【题目】如图为一个封闭有一定质量理想气体的内壁光滑的圆环形细管，S是固定在管上的阀门，M为可自由移动的活塞，其质量不计.初始时，S、M与管道中心O在同一水平面内，气体被均分为上下两部分，气体温度均为T0=305 K，压强均为p0=1.05×105 Pa.现对下面部分气体缓慢加热，且保持上面部分气体温度不变，当活塞M缓慢移动到管道最高点时，求：

（1）上面部分气体的压强；

（2）下面部分气体的温度.

Answer 1

【答案】（1）2.1×105Pa（2）915K

【解析】①设四分之一圆环的容积为V，对上面气体，由题意可知，气体的状态参量：

初状态： ，末状态： ，

气体发生等温变化，由玻意耳定律得： ，

代入数据得： ；

②对下部分气体，由题意可知，气体的状态参量：

初状态： ，

末状态： ，

由理想气体状态方程得： ，

代入数据得： ；