Question

（08年山東卷）（8分）【物理―物理3-3】

噴霧器內(nèi)有10 L水，上部封閉有1atm的空氣2L。關(guān)閉噴霧閥門，用打氣筒向噴霧器內(nèi)再充入1atm的空氣3L（設(shè)外界環(huán)境溫度一定，空氣可看作理想氣體）。

（1）當(dāng)水面上方氣體溫度與外界溫度相等時，求氣體壓強(qiáng)，并從微觀上解釋氣體壓強(qiáng)變化的原因。

（2）打開噴霧閥門，噴霧過程中封閉氣體可以看成等溫膨脹，此過程氣體是吸熱還是放熱？簡要說明理由。

Answer 1

答案：（1）氣體壓強(qiáng)p₂=2.5 atm；（2）吸熱。氣體對外做功而內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知氣體吸熱。

解析：

（1）設(shè)氣體初態(tài)壓強(qiáng)為p₁，體積為V₁；末態(tài)壓強(qiáng)為p₂，體積為V₂，由玻意耳定律

 

p₁V₁= p₁V₁                               ①

 

        代入數(shù)據(jù)得

 

p₂=2.5 atm                     ②

 

        微觀上解釋：溫度不變，分子平均動能不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)增加，所以壓強(qiáng)增加。

 

        （2）吸熱。氣體對外做功而內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知氣體吸熱。