Question

8．如图所示，某厂生产的压力罐容积为100L，27℃时内部密闭了1atm的空气．现用水泵给压力罐注入27℃的水，使注水后罐内的压力变为3atm
（1）设注水过程中封闭空气的质量和温度都不变，求注入水的体积；
（2）实际上在注水过程中内部空气的温度略有升高，请说明温度略有升高的原因．

Answer 1

分析 （1）根据玻意耳定律求出注水后封闭气体的体积，即可求出注水的体积；
（2）根据热力学第一定律分析温度略有升高的原因；

解答 解：（1）对于压力罐内被封闭的气体，${p}_{1}^{\;}=1atm$，${V}_{1}^{\;}=100L$，${p}_{2}^{\;}=3atm$
温度保持不变，由玻意耳定律${p}_{1}^{\;}{V}_{1}^{\;}={p}_{2}^{\;}{V}_{2}^{\;}$
代入数据：$1×100=3{V}_{2}^{\;}$
解得：${V}_{2}^{\;}=33.3L$
所以注入水的体积为66.7L
②由于注水过程中不断第压缩压力罐内部的气体，对气体做功，从而使罐内气体内能增加，温度升高
答：（1）设注水过程中封闭空气的质量和温度都不变，注入水的体积66.7L；
（2）实际上在注水过程中内部空气的温度略有升高，温度略有升高的原因：注水过程中不断第压缩压力罐内部的气体，对气体做功，从而使罐内气体内能增加，温度升高

点评 本题考查气体实验定律的应用，关键是要确定初末状态的参量，选择合适的实验定律，玻意耳定律的适用条件是气体质量不变，温度不变．