题目内容
【题目】注意观察的同学会发现,用来制冷的空调室内机通常挂在高处,而用来取暖的暖气片却安装在较低处,这是由于要利用热空气密度小而冷空气密度大来形成对流的缘故.请你解释,为什么热空气密度小而冷空气密度大?将一氢气球放飞,随着气球高度的不断增大,若高空气压不断降低,气球的体积也不断增大,而温度基本不变.请问在此过程中其能量是怎样转化与转移的?
【答案】体热胀冷缩的原因:等压变化,根据盖吕萨克定律 可知,对于质量一定的气体,在压强一定的情况下,温度越高,体积越大,故密度越小,气球等温变化,根据玻意耳定律PV=C , 气体膨胀对外做功;根据热力学第一定律,内能不变,气体对外做功,故一定会吸收热量.
【解析】气体热胀冷缩的原因:等压变化,根据盖吕萨克定律 可知,对于质量一定的气体,在压强一定的情况下,温度越高,体积越大,故密度越小.
气球等温变化,根据玻意耳定律PV=C , 气体膨胀对外做功;根据热力学第一定律,内能不变,气体对外做功,故一定会吸收热量;
答:根据盖吕萨克定律可知,对于质量一定的气体,在压强一定的情况下,温度越高,体积越大,故密度越小.
【考点精析】掌握热力学第一定律是解答本题的根本,需要知道热力学第一定律的表达式:W+Q=ΔU;符号法则:外界对物体做功,W取正值,物体对外界做功,W取负值;物体吸收热量,Q取正值,物体放出热量,Q取负值;物体内能增加,ΔU取正值,物体内能减少,ΔU取负值.
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