Question

一氣象探測氣球，在充有壓強為1．00atm（即76．0cmHg）、溫度為27．0℃的氦氣時，體積為3．50m³。在上升至海拔6．50km高空的過程中，氣球內氦氣逐漸減小到此高度上的大氣壓36．0cmGg，氣球內部因啟動一持續加熱過程而維持其溫度不變。此后停止加熱，保持高度不變。已知在這一海拔高度氣溫為-48．0℃。求：

（1）氦氣在停止加熱前的體積；

（2）氦氣在停止加熱較長一段時間后的體積。

Answer 1

見解析

解析:

（1）在氣球上升至海拔6.50km高空的過程中，氣球內氦氣經歷一等溫過程。

根據玻意耳—馬略特定律有

式中，是在此等溫過程末氦氣的體積。由①式得                      ②

（2）在停止加熱較長一段時間后，氦氣的溫度逐漸從下降到與外界氣體溫度相同，即。這是一等過程 根據蓋—呂薩克定律有                 ③

式中，是在此等壓過程末氦氣的體積。由③式得    ④