Question

【题目】如图所示，在两端封闭粗细均匀的竖直长管道内，用一可自由移动的活塞A封闭体积相等的两部分气体．开始时管道内气体温度都为T0=500K，下部分气体的压强p0=1.25×105Pa，活塞质量m=0.25kg，管道的内径横截面积S=1cm2 ． 现保持管道下部分气体温度不变，上部分气体温度缓慢降至T，最终管道内上部分气体体积变为原来的 ，若不计活塞与管道壁间的摩擦，g=10m/s2 ， 求此时上部分气体的温度T．

Answer 1

【答案】解：设初状态时两部分气体体积均为V0，对下部分气体，等温变化，根据玻意耳定律知：P0V0=PV，

其中：

解得：P= 1.25×105Pa=1×l05Pa

对上部分气体，初态：P1=P0﹣ =1×105Pa

末态：

根据理想气体状态方程，有：

解得：T=281.25 K

答：此时上部分气体的温度T=281.25 K．

【解析】对下部分气体分析知气体为等温变化，根据玻意耳定律求出气体压强，再根据平衡求出上部分气体压强，最后对上部分气体根据根据理想气体状态方程列式求温度．