问题
计算题
一气象探测气球，在充有压强为1.00atm（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。
答案
解：（1）在气球上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程
根据玻意耳-马略特定律有
①
式中，
是在此等温过程末氦气的体积
由①式得
②
（2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从
下降到与外界气体温度相同，即
。这是一等过程根据盖-吕萨克定律有
③
式中，
是在此等压过程末氦气的体积。由③式得
④