Question

如圖K54－7所示，鋼瓶?jī)?nèi)裝有高壓氧氣．春天當(dāng)室內(nèi)溫度為17 ℃時(shí)，壓力表指示的壓強(qiáng)數(shù)值為2×10⁵ Pa，若夏天時(shí)壓力表指示的數(shù)值為2.1×10⁵ Pa，求：

(1)夏天室內(nèi)的溫度為多少？

(2)從微觀上解釋氣體壓強(qiáng)變化的原因；

(3)若打開(kāi)閥門(mén)氧氣迅速?gòu)钠靠趪姵�，�?jīng)過(guò)很短的時(shí)間當(dāng)內(nèi)外氣壓相等時(shí)立即關(guān)閉閥門(mén)．過(guò)一段時(shí)間后再打開(kāi)閥門(mén)，會(huì)不會(huì)再有氧氣逸出？

　　　　　 　　　　　　　　　　

圖K54－7

Answer 1

 (1)31.5℃　(2)略　(3)略

[解析] (1)在春天溫度為T，氣體壓強(qiáng)為p₁，在夏天溫度為T₂，氣體的壓強(qiáng)為p₂，由查理定律，有

＝

代入數(shù)據(jù)得T₂＝304.5 K　t₂＝31.5 ℃

(2)氣體的體積不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)密度不變．溫度升高時(shí)，氣體分子的平均動(dòng)能增大，單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)單位面積容器壁的碰撞力增大，導(dǎo)致壓強(qiáng)增大．

(3)第一次打開(kāi)閥門(mén)氧氣“迅速”噴出，是一個(gè)絕熱過(guò)程Q＝0，同時(shí)氧氣體積膨脹對(duì)外做功W<0，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q 可知ΔU<0，即瓶?jī)?nèi)氧氣溫度降低，低于外界溫度，而壓強(qiáng)等于外界大氣壓；過(guò)一段時(shí)間經(jīng)過(guò)熱傳遞，鋼瓶?jī)?nèi)氧氣的溫度又和外界溫度相同，由于體積不變，所以瓶?jī)?nèi)氧氣壓強(qiáng)將增大，即大于大氣壓，因此再次打開(kāi)閥門(mén)，將會(huì)有氧氣逸出．