如图为一个封闭有一定质量理想气体的内壁光滑的圆环形细管,S是固定在管上的阀门,M为可自由移动的活塞,其质量不计...
问题详情:
如图为一个封闭有一定质量理想气体的内壁光滑的圆环形细管,S是固定在管上的阀门,M为可自由移动的活塞,其质量不计.初始时,S、M与管道中心O在同一水平面内,气体被均分为上下两部分,气体温度均为T0=305K,压强为P0=1.05×105Pa.现对下面部分气体缓慢加热,且保持上面部分气体温度不变,当活塞M缓慢移动到管道最高点时,求:
①上面部分气体的压强;
②下面部分气体的温度.
【回答】
解:①设四分之一圆环的容积为V,对上面气体,由题意可知,气体的状态参量:
初状态:V1=2V,p1=P0=1.05×105Pa,
末状态:V1′=V,
气体发生等温变化,由玻意耳定律得:
p1V1=p1′V1′,
代入数据得:p1′=2.1×105Pa;
②对下部分气体,由题意可知,气体的状态参量:
初状态:V2=2V,T2=T0=305K,p2=P0=1.05×105Pa,
末状态:V2′=3V,p2′=p1′=2.1×105Pa,
由理想气体状态方程得:=,
代入数据得:T2′=915K;
答:①上面部分气体的压强为2.1×105Pa;
②下面部分气体的温度为915K.
知识点:专题九 热学部分
题型:计算题
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