Question

5．2016年春節，人們為迎新年喜歡在戶外放氣球．某氣球內充有溫度為27℃、壓強為1.5×10⁵Pa的氦氣，其體積為5.0m³．（已知標準狀況下T₀=273K，p₀=1.0×10⁵Pa）求：
（1）球內氣體在標準狀況下占的體積；
（2）當氣球升高到某一高度時，氦氣溫度為200K，壓強為0.8×10⁵Pa，此時氣球的體積．

Answer 1

分析 氣體在三個狀態的狀態參量各不相同，分別列出個狀態的氣體參量，然后使用理想氣體的狀態方程即可求出．

解答 解：（1）氦氣的初始狀態：T₁=273+27=300K，P₁=1.5×10⁵P_a，V₁=5m³．
標準狀況下：P₀=1.0×10⁵P_a，T₀=273K，V₀=？
由理想氣體的狀態方程：$\frac{{p}_{1}^{\;}{V}_{1}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{{p}_{0}^{\;}{V}_{0}^{\;}}{{T}_{0}^{\;}}$
代入數據得：V₀=6.825m³．
（2）末狀態的參量：T₂=200K，P₂=0.8×10⁵Pa
由理想氣體的狀態方程：$\frac{{p}_{1}^{\;}{V}_{1}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{{p}_{2}^{\;}{V}_{2}^{\;}}{{T}_{2}^{\;}}$
代入數據得：V₂=6.25m³．
答：（1）球內氣體在標準狀況下占的體積$6.825{m}_{\;}^{3}$；
（2）當氣球升高到某一高度時，氦氣溫度為200K，壓強為0.8×10⁵Pa，此時氣球的體積$6.25{m}_{\;}^{3}$

點評 此類多過程并且涉及到多個物理量的問題一定要分別找出每個過程對應的物理量，結合適當的規律解題