Question

去太空旅行的航天員都要穿航天服。航天服有一套生命系統(tǒng)，為航天員提供合適的溫度、氧氣和氣壓，讓航天員在太空中如同在地面上一樣。假如在地面上航天服內(nèi)氣壓為1.0×105 Pa，氣體體積為2 L，到達太空后由于外部氣壓低，航天服急劇膨脹，內(nèi)部氣體體積變?yōu)?L，使航天服達到最大體積。若航天服內(nèi)氣體的溫度不變，將航天服視為封閉系統(tǒng)。

①求此時航天服內(nèi)的氣體壓強；

②若開啟航天服封閉系統(tǒng)向航天服內(nèi)充氣，使航天服內(nèi)的氣壓恢復到9.0×104 Pa，則需補充1.0×105 Pa的等溫氣體多少升？

Answer 1

航天服內(nèi)氣體經(jīng)歷等溫過程，

P1=1.0×105Pa，V1=2L,V2=4L                    （1分）

由玻已耳定律P1 V1= P2 V2                      （3分）

得P2=5.0×104Pa                              （1分）

設需要補充的氣體體積為V，將補充的氣體與原航天服內(nèi)氣體視為一個整體，充氣后的氣壓P3=9.0×104Pa

由玻已耳定律P1（V1+V）= P3 V2                  （3分）

得V=1.6L                                     （1分）