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【题目】2016年10月17日,“神舟十一号”载人飞船发射成功,景海鹏、陈冬身穿航天服进入太空。航天服是保障航天员生命活动和工作能力的个人密闭装备。假如在地面时航天服内气压为一个标准大气压p0=1.0×105Pa,气体体积为2L,温度为30℃,进入太空后,宇航员穿着航天服出舱后,由于外部气压低,航天服急剧膨胀,气体体积变为4L,温度降为20℃,航天服可视为封闭系统,内部气体可视为理想气体。
(I)求航天员进入太空出舱较长时间后,航天服内的气体压强。(结果保留2位有效数字)
(Ⅱ)若在地面上开启航天服封闭系统向航天服内充气,使航天服内气压达到标准大气压的90%,体积变为4L,则需补充温度为30℃、一个标准大气压的气体多少升?
【答案】(1) (2)
【解析】(I)航天服内气体可视为理想气体,在地面上时
进入太空后, ;
由理想气体状态方程可知,解得
(ii)将补充的气体与原航天服内气体视为一个整体,补充气体的体积为V,由气体实验定律可得,解得V=1.6L。
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