Question

（08年山东卷）（8分）【物理―物理3-3】

喷雾器内有10 L水，上部封闭有1atm的空气2L。关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1atm的空气3L（设外界环境温度一定，空气可看作理想气体）。

（1）当水面上方气体温度与外界温度相等时，求气体压强，并从微观上解释气体压强变化的原因。

（2）打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要说明理由。

Answer 1

答案：（1）气体压强p₂=2.5 atm；（2）吸热。气体对外做功而内能不变，根据热力学第一定律可知气体吸热。

解析：

（1）设气体初态压强为p₁，体积为V₁；末态压强为p₂，体积为V₂，由玻意耳定律

 

p₁V₁= p₁V₁                               ①

 

        代入数据得

 

p₂=2.5 atm                     ②

 

        微观上解释：温度不变，分子平均动能不变，单位体积内分子数增加，所以压强增加。

 

        （2）吸热。气体对外做功而内能不变，根据热力学第一定律可知气体吸热。