Question

【题目】负压隔离舱主要用于重大传染病员的安全隔离转运。如图所示，某医护人员正在测试的BFG-I型负压隔离舱的舱内容积为0.6m3，它不工作时为封闭状态，工作时通过循环过滤系统维持舱体内为微负压环境（舱内气压低于外界大气压强即为负压），舱内的污染空气不经净化不能溢出，从而对医护人员和周围环境起到有效的防护作用；外界新鲜空气经净化可实时补充到舱内，维持舱内合理的新鲜空气。已知大气压强p0=1.0×105Pa，环境温度T1=17°C，负压隔离舱内部压强比外界低100Pa，空气可视为理想气体，舱内温度与外界相同。（结果均保留三位有效数字）

(1)已知在标准状况下，即温度为T0=0°C、大气压强p0=1.0×105Pa时。空气的密度是ρ0=1.29kg/m3，求舱体外空气的密度；

(2)若无人测试时要求负压舱内压强比外界低20Pa，需打开循环系统（为了简化，此时只把外面空气吸入，不把舱内气体外排），求需要补充到舱体内的新鲜空气的质量。

Answer 1

【答案】(1)；(2)

【解析】

(1)根据理想气体状态方程

即

可得气体密度公式

代入数据得

(2)由题意可知，设补充的新鲜空气的体积为假设先将此体积空气等温膨胀到当压强为，此时体积为

再将此体积空气和舱内空气视为一体，进入舱内后，压强变为，舱的容积为

联立得

代入数值即

需补充的空气质量