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...

問題詳情：

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=305K，壓強為P0=1.05×105Pa．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．                                                                                             

【回答】

解：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：V1=2V，p1=P0=1.05×105Pa，

末狀態：V1′=V，

氣體發生等溫變化，由玻意耳定律得：

p1V1=p1′V1′，

代入資料得：p1′=2.1×105Pa；

②對下部分氣體，由題意可知，氣體的狀態參量：

初狀態：V2=2V，T2=T0=305K，p2=P0=1.05×105Pa，

末狀態：V2′=3V，p2′=p1′=2.1×105Pa，

由理想氣體狀態方程得：=，

代入資料得：T2′=915K；

答：①上面部分氣體的壓強為2.1×105Pa；

②下面部分氣體的溫度為915K．

知識點：專題九 熱學部分

題型：計算題