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(08年山东卷)(8分)(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。

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                               

 

        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。

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