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    (10分)一气象探测气球，在充有压强为1.00 atm(即76.0 cmHg)、温度为27.0℃的氦气时，体积为3.50 m3.在上升至海拔6.50 km高空的过程中，气球内氦气压强逐渐减小到此高度上的大气压36.0 cmHg，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】

    (1)7.39 m3　(2)5.54 m3

    【解析】(1)在气球上升至海拔6.50 km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程，根据玻意耳定律有

    p1V1＝p2V2                                                                                              ①

    式中，p1＝76.0 cmHg，V1＝3.50 m3，p2＝36.0 cmHg，V2是在此等温过程末氦气的体积．由①式得

    V2≈7.39 m3                                                                                           ②

    (2)在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从T1＝300 K下降到与外界气体温度相同，即T2＝225 K．这是一等压过程．根据盖­吕萨克定律有

    ＝                                                                ③

    式中，V3是在此等压过程末氦气的体积．由③式得

    V3≈5.54 m3.

     

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    (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．

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    (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．

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    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。

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    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。

     

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