Question

4．长时间旋转在恒温环境中的橡皮胎（可导热），胎内充有压强为P₀，体积为V₀的气体．在橡皮胎上压一重物，使其形变，胎内气体体积最终减小了△V，整个过程中橡皮胎对外界放出的热量为Q．不考虑气体分子势能．求：
（1）橡皮胎对气体做的功；
（2）胎内气体压强的变化量．

Answer 1

分析 根据热力学第一定律△U=Q+W分析吸放热情况，一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，根据理想气体状态方程求压强．

解答 解：（1）橡皮胎内气体体积变化前后温度不变，故气体内能不变化，由热力学第一定律可得：
W=Q
（2）由题意可得：
P₀V₀=P（V₀-△V）
△P=P-P₀
解得：△P=$\frac{△V}{{V}_{0}-△V}{P}_{0}$
答：（1）橡皮胎对气体做的功Q；
（2）胎内气体压强的变化量$\frac{△V}{{V}_{0}-△V}{P}_{0}$．

点评 对于等温变化过程，关键要掌握玻意耳定律，知道一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，能根据热力学第一定律△U=Q+W分析吸放热情况