问题
填空题
我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超七千米,再创载人深潜新纪录.在某次深潜实验中,“蛟龙”号探测到990m深处的海水温度为280K.某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化,如图所示,导热良好的气缸内封闭一定质量的气体,不计活塞的质量和摩擦,气缸所处海平面的温度T0=300K,压强p0=1atm,封闭气体的体积Vo=3m2.如果将该气缸下潜至990m深处,此过程中封闭气体可视为理想气体.
①求990m深处封闭气体的体积(1atm相当于10m深的海水产生的压强).
②下潜过程中封闭气体()(填“吸热”或“放热”),传递的热量()(填“大于”或“小于”)外界对气体所做的功.
答案
参考答案:2.8×10-2m3;放热,大于
解析:
①气缸在海平面时,对于封闭气体:
p0=1atm,T0=300K,Vo=3m2.
气缸在990m深处时,海水产生的压强为△p=ρgh=99atm
封闭气体的压强为p=p0+△p=100atm,T=280K.
根据理想气体状态方程得:
代入解得,V=2.8×10-2m3.
②由上知封闭气体的体积减小,外界对气体做功,W>0;封闭气体可视为理想气体,温度降低,其内能减小,△U<0,根据热力学第一定律△U=W+Q得
Q<0,即下潜过程中封闭气体放热.
而且由于△U<0,传递的热量大于外界对气体所做的功.
答:①990m深处封闭气体的体积为2.8×10-2m3.
②放热,大于