题目内容
【题目】某汽车轮胎能在
的范围内正常工作，正常工作时胎内气体的压强最高不能超过
，最低不能低于
。在
的室温环境下给该轮胎充气，充气结束时，胎内气体的温度升高到
。假定轮胎容积不变，分析解答下列问题。
(i)夏天的汽车行驶在温度较高的马路上，轮胎容易爆裂。若该胎内气体温度高达
，从微观上分析胎内气体压强变化导致爆胎这一现象；
(ii)求充气结束时轮胎内气体压强的范围（结果保留两位有效数字）。
【答案】(i)汽车行驶时，轮胎内部气体体积近似不变，则气体分子密集程度不变。温度升高，气体分子平均动能变大，导致分子碰撞冲击力变大，且单位时间单位面积的碰撞频率变大，则气体压强变大，过大的压强可使轮胎爆裂；(ii)
【解析】
(i)汽车行驶时，轮胎内部气体体积近似不变，则气体分子密集程度不变。温度升高，气体分子平均动能变大，导致分子碰撞冲击力变大，且单位时间单位面积的碰撞频率变大，则气体压强变大，过大的压强可使轮胎爆裂；
(ii)如图所示：
设充气后
时压强为
，行驶过程温度为
时对应较大压强
。气体等容变化，由查理定律得
解得
设充气后时压强为
，行驶过程温度为
时对应较小压强
。由查理定律得
解得
则充气结束时的压强范围为。
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