Question

12．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？

Answer 1

分析 （1）由玻意耳定律求的压强
（2）求出气体的状态参量，应用玻意耳定律求出气体的体积．

解答 解：①航天服内气体经历等温过程，
p₁=1.0×10⁵P_a，V₁=2L，V₂=4L
由玻意耳定律 p₁V₁=p₂V₂  
得p₂=5×10⁴P_a
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=9.0×10⁴P_a
由玻意耳定律 p₁（V₁+V）=p₃V₂     得V=1.6L   
答：①此时航天服内的气体压强5×10⁴P_a
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的等温气体为1.6L

点评 本题考查了求气体压强、气体体积问题，分析清楚气体状态变化过程、应用玻意耳定律即可正确解题．