一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形气缸内盛有一定量的氮气，被活塞分隔成Ⅰ、Ⅱ两部分；已知活塞的质量为m，活塞面积为S，达到平衡时，这两部分气体的体积相等，如图（a）所示；为了求出此时上部气体的压强P₁₀ ， 将气缸缓慢倒置，再次达到平衡时，上下两部分气体的体积之比为3：1，如图（b）所示．设外界温 度不变，重力加速度大小为g，求：图（a）中上部气体的压强P₁₀ ．

如图所示，上端开口的光滑圆形汽缸竖直放置，截面积为40 cm²的活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内．在汽缸内距缸底60 cm处设有卡环ab，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在ab上，缸内气体的压强等于大气压强p₀＝1.0×10⁵ Pa，温度为300 K．现缓慢加热汽缸内气体，当温度缓慢升高为330 K，活塞恰好离开ab；当温度缓慢升高到363 K时，（g取10 m/s²）求：