Question

8．如圖所示，某廠生產(chǎn)的壓力罐容積為100L，27℃時(shí)內(nèi)部密閉了1atm的空氣．現(xiàn)用水泵給壓力罐注入27℃的水，使注水后罐內(nèi)的壓力變?yōu)?atm
（1）設(shè)注水過(guò)程中封閉空氣的質(zhì)量和溫度都不變，求注入水的體積；
（2）實(shí)際上在注水過(guò)程中內(nèi)部空氣的溫度略有升高，請(qǐng)說(shuō)明溫度略有升高的原因．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)玻意耳定律求出注水后封閉氣體的體積，即可求出注水的體積；
（2）根據(jù)熱力學(xué)第一定律分析溫度略有升高的原因；

解答 解：（1）對(duì)于壓力罐內(nèi)被封閉的氣體，${p}_{1}^{\;}=1atm$，${V}_{1}^{\;}=100L$，${p}_{2}^{\;}=3atm$
溫度保持不變，由玻意耳定律${p}_{1}^{\;}{V}_{1}^{\;}={p}_{2}^{\;}{V}_{2}^{\;}$
代入數(shù)據(jù)：$1×100=3{V}_{2}^{\;}$
解得：${V}_{2}^{\;}=33.3L$
所以注入水的體積為66.7L
②由于注水過(guò)程中不斷第壓縮壓力罐內(nèi)部的氣體，對(duì)氣體做功，從而使罐內(nèi)氣體內(nèi)能增加，溫度升高
答：（1）設(shè)注水過(guò)程中封閉空氣的質(zhì)量和溫度都不變，注入水的體積66.7L；
（2）實(shí)際上在注水過(guò)程中內(nèi)部空氣的溫度略有升高，溫度略有升高的原因：注水過(guò)程中不斷第壓縮壓力罐內(nèi)部的氣體，對(duì)氣體做功，從而使罐內(nèi)氣體內(nèi)能增加，溫度升高

點(diǎn)評(píng) 本題考查氣體實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是要確定初末狀態(tài)的參量，選擇合適的實(shí)驗(yàn)定律，玻意耳定律的適用條件是氣體質(zhì)量不變，溫度不變．