Question

【題目】注意觀察的同學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)，用來(lái)制冷的空調(diào)室內(nèi)機(jī)通常掛在高處，而用來(lái)取暖的暖氣片卻安裝在較低處，這是由于要利用熱空氣密度小而冷空氣密度大來(lái)形成對(duì)流的緣故．請(qǐng)你解釋，為什么熱空氣密度小而冷空氣密度大？將一氫氣球放飛，隨著氣球高度的不斷增大，若高空氣壓不斷降低，氣球的體積也不斷增大，而溫度基本不變．請(qǐng)問(wèn)在此過(guò)程中其能量是怎樣轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移的？

Answer 1

【答案】體熱脹冷縮的原因：等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律 可知，對(duì)于質(zhì)量一定的氣體，在壓強(qiáng)一定的情況下，溫度越高，體積越大，故密度越小,氣球等溫變化，根據(jù)玻意耳定律PV=C ， 氣體膨脹對(duì)外做功；根據(jù)熱力學(xué)第一定律，內(nèi)能不變，氣體對(duì)外做功，故一定會(huì)吸收熱量.
【解析】氣體熱脹冷縮的原因：等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律 可知，對(duì)于質(zhì)量一定的氣體，在壓強(qiáng)一定的情況下，溫度越高，體積越大，故密度越小．
氣球等溫變化，根據(jù)玻意耳定律PV=C ， 氣體膨脹對(duì)外做功；根據(jù)熱力學(xué)第一定律，內(nèi)能不變，氣體對(duì)外做功，故一定會(huì)吸收熱量；
答：根據(jù)蓋呂薩克定律可知，對(duì)于質(zhì)量一定的氣體，在壓強(qiáng)一定的情況下，溫度越高，體積越大，故密度越小．
【考點(diǎn)精析】掌握熱力學(xué)第一定律是解答本題的根本，需要知道熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式:W+Q=ΔU；符號(hào)法則:外界對(duì)物體做功，W取正值，物體對(duì)外界做功，W取負(fù)值;物體吸收熱量，Q取正值，物體放出熱量，Q取負(fù)值;物體內(nèi)能增加，ΔU取正值，物體內(nèi)能減少，ΔU取負(fù)值．