Question

2011年4月8日，在某高速公路发生一起车祸，车祸系轮胎爆胎所致．已知汽车行驶前轮胎内气体压强为2.5 atm，温度为27  ℃，爆胎时胎内气体的温度为87  ℃，轮胎中的空气可看作理想气体．

(1)求爆胎时轮胎内气体的压强；

(2)从微观上解释爆胎前胎内压强变化的原因；

(3)爆胎后气体迅速外泄，来不及与外界发生热交换，判断此过程胎内原有气体内能如何变化？简要说明理由．

Answer 1

解析　(1)气体作等容变化，由查理定律得：＝①

T₁＝t₁＋273②

T₂＝t₂＋273③

P₁＝2.5 atm　t₁＝27  ℃　t₂＝87  ℃

由①②③得：P₂＝3 atm.

答案　(1)3 atm

(2)气体体积不变，分子密集程度不变，温度升高，分子平均动能增大，导致气体压强增大．

(3)气体膨胀对外做功，没有吸收或放出热量，据热力学第一定律　ΔU＝W＋Q　得ΔU<0内能减少．