Question

噴霧器內有10 L水，上部封閉有1atm的空氣2L。關閉噴霧閥門，用打氣筒向噴霧器內再充入1atm的空氣3L（設外界環境溫度一定，空氣可看作理想氣體）。

（1）當水面上方氣體溫度與外界溫度相等時，求氣體壓強，并從微觀上解釋氣體壓強變化的原因。

（2）打開噴霧閥門，噴霧過程中封閉氣體可以看成等溫膨脹，此過程氣體是吸熱還是放熱？簡要說明理由。

Answer 1

解：（1）設氣體初態壓強為p₁，體積為V₁；末態壓強為p₂，體積為V₂，由玻意耳定律

p₁V₁= p₁V₁                               ①

        代入數據得

p₂=2.5 atm                     ②

        微觀解釋：溫度不變，分子平均動能不變，單位體積內分子數增加，所以壓強增加。

        （2）吸熱。氣體對外做功而內能不變，根據熱力學第一定律可知氣體吸熱。