Question

【题目】如图所示，在一圆形竖直管道内封闭有理想气体，用一固定绝热活塞k和质量为m的可自由移动的绝热活塞A将管内气体分割成体积相等的两部分。温度都为T0=300K，上部气体压强为P0=1.0×105Pa，活塞A有（S为活塞横截面积）。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。

Answer 1

【答案】① ②

【解析】

（1）对下部分气体,做等温变化，找到气体的状态参量，根据玻意耳定律列式求解下部分气体的压强；

（2）对上部分气体，当活塞A移动到最低点时，对活塞A受力分析可得出两部分气体的压强；根据理想气体的状态变化方程求解上部分气体的温度；

① 对下部分气体,做等温变化,初状态压强为：

体积为：

末状态:压强为P2，体积为：

根据玻意耳定律有：

代入数据解得：

② 对上部分气体,当活塞A移动到最低点时,对活塞A受力分析可得出两部分气体的压强

初状态: 压强为P0，温度为T0，体积为V0

末状态: 压强为，温度， 体积为

根据理想气体状态方程，有：

代入数据解得：