Question

（2012?湖南模擬）一氣象探測(cè)氣球，在充有壓強(qiáng)為1.00atm（76.0cmHg）、溫度為27.0℃的氦氣時(shí)，體積為3.50m³．在上升至海拔5.50km高空的過(guò)程中，氣球內(nèi)氦氣壓強(qiáng)逐漸減小到此高度上的大氣壓38.0cmHg，氣球內(nèi)部因啟動(dòng)一持續(xù)加熱過(guò)程而維持其溫度不變．此后停止加熱，保持高度不變．巳知在這一海拔高度氣溫為-33.0℃．求：
①氦氣在停止加熱前的體積；
②氦氣在停止加熱較長(zhǎng)一段時(shí)間后的體積．

Answer 1

分析：（1）該上升過(guò)程為等溫變化，因此根據(jù)等溫變化的氣體狀態(tài)方程可直接求解．
（2）停止加熱后高度不變，因此為等壓變化，注意經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)一段時(shí)間后，溫度與環(huán)境溫度相等為-48.0℃，故根據(jù)等壓變化可直接求解．

解答：解：（1）在氣球上升至海拔6.50km高空的過(guò)程中，氣球內(nèi)氦氣經(jīng)歷一等溫過(guò)程．根據(jù)玻意耳-馬略特定律有：
p₁V₁=p₂V₂
將p₁=76.0cmHg，V₁=3.50m³，p₂=38.0cmHg
代入得：V₂=7.0m³．    
  （2）在停止加熱較長(zhǎng)一段時(shí)間后，氦氣的溫度逐漸從T₁=300K下降到與外界氣體溫度相同，即T₂=273-33=240K，這一過(guò)程為等壓變化，根據(jù)蓋-呂薩克定律有：

V2

T2

=

V3

T3

得：V₃=5.6m³
答：①氦氣在停止加熱前的體積7.0m³；
②氦氣在停止加熱較長(zhǎng)一段時(shí)間后的體積5.6m³．

點(diǎn)評(píng)：解答這類(lèi)問(wèn)題時(shí)正確選擇狀態(tài)，弄清變化類(lèi)型，正確分析狀態(tài)參量的變化，然后列方程求解．