题目内容

如图所示,在一圆形管道内封闭有理想气体,用一固定活塞K和不计质量可自由移动的活塞A将管内气体分割成体积相等的两部分,温度都为T0=300K,压强都为P0=1.0×l05Pa.现保持下部分气体温度不变,只对上部分气体缓慢加热,当活塞A移动到最低点B时(不计摩擦),求:
(1)下部分气体的压强;
(2)上部分气体的温度.
(1)对下部分气体:初态压强P0,体积V0,末态:V1=
V0
2

气体做等温变化,有:
P0V0=P1V1
代入数据得:P1=2×105Pa
(2)对上部分气体,根据理想气体状态方程,有:
P0V0
T0
=
P2V2
T2

V2=
3
2
V0

当活塞A移动到最低点B时,对活塞A受力分析可得出两部分气体的压强
P1=P2
代入数据得:T2=3T0=900k
答:(1)下部分气体的压强2×105Pa;
(2)上部分气体的温度900K.
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