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(gè)狀態(tài)的狀態(tài)參量各不相同，分別列出個(gè)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(píng) 此類多過(guò)程并且涉及到多個(gè)物理量的問(wèn)題一定要分別找出每個(gè)過(guò)程對(duì)應(yīng)的物理量，結(jié)合適當(dāng)?shù)囊?guī)律解題