Question

【题目】近年来我们国家倡导节能减排，促进绿色环保，作为一名公民也要从身边力所能及的小事做起，少开车多骑自行车．一般设计自行车内胎的压强不能高于1.8atm否则易爆胎，另外自行车长时间骑行，会使内胎温度比外界高5℃，所以夏天充气压强要低点．一辆自行车内胎压强，降到1.1atm，在27℃的室温下用200mL的微型打气简给内胎充气，外界大气压强视为1.0atm，内胎容积3000mL，充气过程视为温度不变、内胎容积不变，则：

（i）将内胎气压充到1.5atm，需要用微型打气简打多少次?

（ii）在室温下充气到1.75atm，能在外界40℃高温下长时间骑行吗?

Answer 1

【答案】（i） 6 （ii）不能

【解析】

（i）假设需充气N次，以充入气体后所有气体为研究对象，
充气筒内压强为：P0=1atm，体积V0=200mL
充气前胎内压强为：P1=1.1atm，体积V1=3000mL
充气后所有气体压强为：P2=1.5atm，体积V2=3000mL
充气过程温度不变，根据玻意耳定律得：

NP0V0+P1V1=P2V2

解得：

N=6

（ii）骑车过程轮胎内气体做等容变化，由查理定律得：

其中P3=1.75atm、T3=300K、T4=318K
代入数据解得：P4=1.855atm＞1.8atm
故在室温下充气到1.75atm，不能在外界40℃高温下长时间骑行.