Question

（物理選修模塊3-3）（8分）
為適應(yīng)太空環(huán)境，去太空旅行的航天員都要穿航天服．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(nèi)氣壓為1 atm，氣體體積為2 L，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）由地面到太空過程中航天服內(nèi)氣體吸熱還是放熱，為什么?

Answer 1

（1）0.5 atm （2）吸熱  氣體內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w吸熱

（1）對(duì)航天服內(nèi)氣體，開始時(shí)壓強(qiáng)為P₁="1" atm，體積為V₁="2" L，到達(dá)太空后壓強(qiáng)為P₂，氣體體積為V₂="4" L.因等溫變化有P₁V₁= P₂V₂。解得P₂="0.5" atm（5分）
（2）航天服內(nèi)氣體吸熱．因?yàn)轶w積膨脹對(duì)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（3分）