Question

20．某氣球內(nèi)充有溫度為27℃、壓強(qiáng)為1.5×10⁵Pa的氦氣（視為理想氣體），其體積為5m³．
（Ⅰ）求氣球同內(nèi)氦氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下（P₀=1.0×10⁵Pa，t=0℃）占的體積．
（Ⅱ）當(dāng)氣球升高到某一高度時(shí)，氦氣溫度為200K，壓強(qiáng)變?yōu)?.8×10⁵Pa，這時(shí)氣球的體積為多大？

Answer 1

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

解答 解：（1）氦氣的初始狀態(tài)：T₁=273+27=300K，P₁=1.5×10⁵P_a，V₁=5m³．
標(biāo)準(zhǔn)狀況下：P₀=1.0×10⁵P_a，T₀=273K，V₀=？
由理想氣體的狀態(tài)方程：$\frac{{p}_{1}^{\;}{V}_{1}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{{p}_{0}^{\;}{V}_{0}^{\;}}{{T}_{0}^{\;}}$
代入數(shù)據(jù)得：V₀=6.825m³．
（2）末狀態(tài)的參量：T₂=200K，P₂=0.8×10⁵Pa
由理想氣體的狀態(tài)方程：$\frac{{p}_{1}^{\;}{V}_{1}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{{p}_{2}^{\;}{V}_{2}^{\;}}{{T}_{2}^{\;}}$
代入數(shù)據(jù)得：V₂=6.25m³．
答：（1）球內(nèi)氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下占的體積$6.825{m}_{\;}^{3}$；
（2）當(dāng)氣球升高到某一高度時(shí)，氦氣溫度為200K，壓強(qiáng)為0.8×10⁵Pa，此時(shí)氣球的體積為$6.25{m}_{\;}^{3}$

點(diǎn)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(yīng)的物理量，結(jié)合適當(dāng)?shù)囊?guī)律解題