Question

【題目】我國(guó)“蛟龍”號(hào)深海探測(cè)船載人下潛超過七千米，再創(chuàng)載人深潛新紀(jì)錄．在某次深潛實(shí)驗(yàn)中，“蛟龍”號(hào)探測(cè)到990 m深處的海水溫度為280 K．某同學(xué)利用該數(shù)據(jù)來(lái)研究氣體狀態(tài)隨海水深度的變化．如圖所示，導(dǎo)熱良好的氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，不計(jì)活塞的質(zhì)量和摩擦，氣缸所處海平面的溫度T0＝300 K，壓強(qiáng)p0＝1 atm，封閉氣體的體積V0＝6 m3．如果將該氣缸下潛至990 m深處，此過程中封閉氣體可視為理想氣體．求：

(1)求990 m深處封閉氣體的體積(1 atm相當(dāng)于10 m深的海水產(chǎn)生的壓強(qiáng))．

(2)下潛過程中封閉氣體內(nèi)能________(填“增加”或“減少”)，外界對(duì)氣體所做的功________放出的熱量(填“大于”或“小于”)．

Answer 1

【答案】(1)5.6×10－2m3(2)減少；小于

【解析】

（1）氣缸在海平面時(shí)，對(duì)于封閉氣體：
氣缸在990m深處時(shí)，海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)為：
封閉氣體的壓強(qiáng)為：，。
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得：

代入數(shù)據(jù)得：

；

（2）[1] 下潛過程中溫度降低，其內(nèi)能減小，即：；

[2] 由上知封閉氣體的體積減小，外界對(duì)氣體做功，，封閉氣體可視為理想氣體，溫度降低，其內(nèi)能減小，，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得：，即下潛過程中封閉氣體放熱，而且由于，則外界對(duì)氣體所做的功小于放出的熱量。