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一气象探测气球,在充有压强为1.00atm(即76.0cmHg)、温度为27.0...

一气象探测气球,在充有压强为1.00atm(即76.0cmHg)、温度为27.0℃的氦气时,体积为3.50m3.在上升至海拔6.50km高空的过程中,气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36.0cmHg,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.
(1)该上升过程为等温变化,因此根据等温变化的气体状态方程可直接求解. (2)停止加热后高度不变,因此为等压变化,注意经过较长一段时间后,温度与环境温度相等为-48.0℃,故根据等压变化可直接求解. 解(1)在气球上升至海拔6.50km高空的过程中,气球内氦气经历一等温过程.根据玻意耳-马略特定律有: p1V1=p2V2 将p1=76.0cmHg,,p2=36.0cmHg带入得: .    故氦气在停止加热前的体积为.    (2)在停止加热较长一段时间后,氦气的温度逐渐从T1=300K下降到与外界气体温度相同,即T2=225K,这是一等压过程,根据盖-吕萨克定律有: 将数据带入得:. 故氦气在停止加热较长一段时间后的体积为:.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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