Question

（選做題，選修3-3）
新航天服（如圖）是神七的一大突破，其采用的新材料能夠防火與抗輻射。新航天服不但適合太空行走，還非常舒服，具有防微流星、真空隔熱屏蔽、氣密、保壓、通風(fēng)、 調(diào)溫等多種功能，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1atm，氣體體積為2L，到達(dá)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(dá)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(shí)航天服內(nèi)的氣體壓強(qiáng)；
(2)由地面到太空的過程中航天服內(nèi)氣體“吸熱”還是“放熱”。

Answer 1

解：
①對航天服內(nèi)氣體，開始時(shí)壓強(qiáng)為P₁=1 atm，體積為V₁= 2L，到達(dá)太空后壓強(qiáng)為P₂，氣體體積V₂=4 L。由等溫變化的 玻意耳定律有P₁V₁=P₂ V₂，解得P₂=0.5 atm；
②因?yàn)闅怏w體積膨脹對外做功，而航天服內(nèi)氣體溫度不變，即氣體內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w吸熱。