Question

6．如图所示蹦蹦球是一种儿童健身玩具，小明同学在27℃的室内对蹦蹦球充气，已知两球的体积约为2L，充气前的气压为1atm，充气筒每次充入0.2L、压强也为1atm的气体，忽略蹦蹦球体积变化及充气过程中气体温度的变化，充气后气体压强增大至3atm；求：
①充气多少次可以让气体压强增大至3atm；
②室外温度达到了-23℃，将充好气的蹦蹦球拿到室外后，压强将变为多少？

Answer 1

分析 ①据题充气过程中气体发生等温变化，由玻意耳定律求解．
②当温度变化，气体发生等容变化，由查理定律求解．

解答 解：①设充气n次可以让气体压强增大至3atm，据题充气过程中气体发生等温变化，以蹦蹦球内原来的气体和所充的气体整体为研究对象，由玻意耳定律得：${p}_{1}^{\;}（V+n△V）={p}_{2}^{\;}V$
代入数据为：1×（2+n×0.2）=3×2
解得：n=20（次）
（2）当温度改变，气体发生等容变花，由查理定律得：$\frac{{p}_{2}^{\;}}{{T}_{2}^{\;}}=\frac{{p}_{3}^{\;}}{{T}_{3}^{\;}}$
代入数据：$\frac{3}{273+27}=\frac{{p}_{3}^{\;}}{273+（-23）}$
代入数据得：${p}_{3}^{\;}=2.5atm$
答：①充气20次可以让气体压强增大至3atm；
②室外温度达到了-23℃，将充好气的蹦蹦球拿到室外后，压强将变为2.5atm

点评 本题的关键要明确不变量，运用玻意耳定律和查理定律求解，解题要注意确定气体的初末状态参量．