Question

2．為適應太空環(huán)境，去太空旅行的航天員都要穿上航天服，航天服有一套生命保障系統(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氣壓為1atm，氣體體積為2L，到達太空后由于外部氣壓低，航天服急劇膨脹，內部氣體體積變?yōu)?L，使航天服達到最大體積，假設航天服內氣體的溫度不變，將航天服視為封閉系統(tǒng)．
（1）求此時航天服內氣體的壓強．
（2）由地面到太空過程中航天服內氣體吸熱還是放熱，為什么？

Answer 1

分析 求出氣體的狀態(tài)參量，應用玻意耳定律求出氣體壓強；應用熱力學第一定律分析答題．

解答 解：（1）航天服內氣體可以視為理想氣體，由于做等溫變化，則：p₁V₁=p₂V₂，即1atm×2L=p₂×4L，
解得：p₂=0.5atm．
（2）由于一定質量理想氣體的內能與溫度有關，而該氣體可視為理想氣體且溫度不變，故其內能不變，即△U=0；由于氣體體積變大，故氣體對外界做功，即W＜0，由熱力學第一定律△U=W+Q可得：Q＞0，即在此過程中氣體吸熱．　
答：（1）此時航天服內氣體的壓強為0.5atm．
（2）由地面到太空過程中航天服內氣體吸熱．

點評 本題考查了求氣體壓強、氣體體積問題，分析清楚氣體狀態(tài)變化過程、應用玻意耳定律即可正確解題．