问题
计算题
【选修3-3选做题】
为适应太空环境,去太空旅行的航天员都要穿航天服。航天服有一套生命系统,为航天员提供合适的温度、氧气和气压,让航天员在太空中如同在地面上一样。假如在地面上航天服内气压为1.0×105Pa,气体体积为2L,到达太空后由于外部气压低,航天服急剧膨胀,内部气体体积变为4L,使航天服达到最大体积。若航天服内气体的温度不变,将航天服视为封闭系统。
(1)求此时航天服内的气体压强;
(2)若开启航天服封闭系统向航天服内充气,使航天服内的气压恢复到9.0×104Pa,则需补充1.0×105Pa的等温气体多少升?
答案
解:(1)航天服内气体经历等温过程,p1=1.0×105Pa,V1=2L,V2=4L
由玻意耳定律p1V1=p2V2
得p2=5×104Pa
(2)设需要补充的气体体积为V,将补充的气体与原航天服内气体视为一个整体,充气后的气压p3=9.0×104Pa
由玻意耳定律p1(V1+V)=p3V2
得V=1.6L