問題詳情：
如圖爲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爲可自由移動的活塞，其質量不計．初始時，S、M與管道中心O在同一水平面內，氣體被均分爲上下兩部分，氣體溫度均爲T0=305K，壓強爲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爲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′，
代入數據得：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：
=
，
代入數據得：T2′=915K；
答：①上面部分氣體的壓強爲2.1×105Pa；
②下面部分氣體的溫度爲915K．
知識點：專題九 熱學部分
題型：計算題
