问题 计算题

(10分)一气象探测气球,在充有压强为1.OOatm(即76.0cmHg),温度为27.0℃的氦气时,体积为3.50m3.在上升至海拔6.50km高空的过程中,气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36.0cmHg,气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变.此后停止加热,保持高度不变.已知在这一海拔高度气温为-48.0℃.求:

(1)氦气在停止加热前的体积

(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积

(3)若忽略气球内分子间相互作用,停止加热后,气球内气体吸热还是放热?简要说明理由.

答案

(1)7.39m3(2)5.54m3(3)温度降低,分子平均动能减少,内能减少;体积减少,外界对气体做功,由热力学第一定律得,气体对外放热

题目分析:(1)根据玻意耳定律得

p1V1=p2V2....①式(2分)

由①式得V2=7.39m3          (2分)

(2)在停止加热较长一段时间后,氦气的温度逐渐从T1=300K下降到与外界气体温度相同,即T2=225K.这是一等压过程.

根据盖—吕萨克定律有V2/T1=V3/T2②          (2分)

由②式得V3=5.54m3          (2分)

(3)温度降低,分子平均动能减少,内能减少;体积减少,外界对气体做功,由热力学第一定律得,气体对外放热         (2分)

单项选择题
多项选择题