Question

如圖所示，在兩端封閉粗細(xì)均勻的豎直長管道內(nèi)，用一可自由移動的活塞A封閉體積相等的兩部分氣體。開始時管道內(nèi)氣體溫度都為T₀ =" 500" K，下部分氣體的壓強P₀=1.25×10⁵ Pa，活塞質(zhì)量m =" 0.25" kg，管道的內(nèi)徑橫截面積S =1cm²。現(xiàn)保持管道下部分氣體溫度不變，上部分氣體溫度緩慢降至T，最終管道內(nèi)上部分氣體體積變?yōu)樵瓉淼?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/20140825004637285385.png" style="vertical-align:middle;" />，若不計活塞與管道壁間的摩擦，g =" 10" m/s²，求此時上部分氣體的溫度T。

Answer 1

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試題分析：設(shè)初狀態(tài)時上下兩部氣體體積均為V₀
對下部分氣體，等溫變化。由玻意爾定律有：
（2分）
由上下體積關(guān)系有：（1分）
解得：（1分）
對上部分氣體，初態(tài)壓強（1分）
末態(tài)壓強（1分）
由理想氣體狀態(tài)方程有：（2分）
解得：（2分）