Question

在氣球內(nèi)部充有壓強(qiáng)為1.0atm(即76cmH_g)、溫度為27⁰C的氦氣時(shí)，其體積為3.5m³。在氣球上升至海拔6.5km高空的過(guò)程中，氣球內(nèi)氦氣的壓強(qiáng)逐漸減小到此高度上的大氣壓38cmH_g，此過(guò)程中氣球內(nèi)部因?yàn)閱��?dòng)一個(gè)可持續(xù)加熱裝置，而保持球內(nèi)溫度不變，此后停止加熱，保持氣球高度不變，已知在這一海拔高度氣溫為零下33⁰C，設(shè)氣球內(nèi)外壓強(qiáng)相等，不計(jì)氣球的厚度。求：

（1）氣球在停止加熱前的體積

（2）在加熱過(guò)程中，球內(nèi)加熱裝置放熱500J，氣球放熱20J，求氣體對(duì)外界做的功

（3）氦氣在停止加熱較長(zhǎng)一段時(shí)間后的氣球體積

 

Answer 1

【答案】

解：（1）上升過(guò)程氦氣是等溫變化

P₁V₁= P₂V₂                       (1分)

         停止加熱前氣球的體積

V₂=7.0L                        （2分）

       （2）溫度不變氦氣的內(nèi)能不變，

由熱力學(xué)第一定律W+Q=DU可知

氣體對(duì)外做功

        W=480J                        （2分）

（3）停止加熱，溫度下降，氦氣為等壓變化

                                （1分）

氣球體積：V₃=5.6m³

【解析】略