Question

（物理选修模块3-3）（8分）
为适应太空环境，去太空旅行的航天员都要穿航天服．航天服有一套生命保障系统，为航天员提供合适的温度、氧气和气压，让航天员在太空中如同在地面上一样。假如在地面上航天服内气压为1 atm，气体体积为2 L，到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积变为4 L，使航天服达到最大体积．若航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统。
（1）求此时航天服内的气体压强。
（2）由地面到太空过程中航天服内气体吸热还是放热，为什么?

Answer 1

（1）0.5 atm （2）吸热  气体内能不变，由热力学第一定律可知气体吸热

（1）对航天服内气体，开始时压强为P₁="1" atm，体积为V₁="2" L，到达太空后压强为P₂，气体体积为V₂="4" L.因等温变化有P₁V₁= P₂V₂。解得P₂="0.5" atm（5分）
（2）航天服内气体吸热．因为体积膨胀对外做功，而航天服内气体温度不变，即气体内能不变，由热力学第一定律可知气体吸热（3分）