Question

12．一位同学为了表演“轻功”，用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气，然后把它们放置在水平木板上，再在气球的上方平放一块轻质靼料板，如图所示．这位同学慢慢站上轻质辊料板中间位置的过程中，气球一直没有破裂，球内气体温度可视为不变．
（1）该同学站上塑料板后，球内气体分子间表现为引力（选填“引力”或“斥力”），球内气体的体积大于（选填“大于”、“小于”或“等于”）所有气体分子的体积之和．
（2）表演过程中，对某只气球内气体（可视为理想气体）做了4J的功，此过程中该球内气体放出（选填“吸收”或“放出”）的热量是4J．
（3）该同学表演前，某只气球内气体（可视为理想气体）的体积为V=2.4L，压强为P=1.1×10⁵Pa．该同学站上塑料板后该气球内气体的压强变为p′=1.2×10⁵Pa，试求此时该气球内气体的体积．

Answer 1

分析 知道分子间表现的实际作用力．根据热力学第一定律的表达式△U=Q+W进行判断．根据气体状态方程和已知的变化量去判断其它的物理量．知道气体压强产生的原理

解答 解：（1）气体分子间距离很大，该同学压迫气球，球内气体分子间仍表现为引力，球内气体的体积大于所有气体分子的体积之和．
（2）表演过程中，球内气体温度可视为不变，所以球内气体内能不变，即△U=Q+W=0．
外界对球内气体做功，w＞0，所以Q＜0，所以球内气体释放了热量，放出的热量为Q=4J．
（3）表演过程中，球内气体体积减小，温度不变，根据气体状态方程$\frac{PV}{T}$=C得：V₂=$\frac{{P}_{1}{V}_{1}}{{{P}_{2}T}_{1}}{T}_{2}$=$\frac{1.1×1{0}^{5}×2.4}{1.2×1{0}^{5}}$=2.2L
故答案为：（1）引力，大于；（2）放出，4；（3）2.2L

点评 要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化．能够用物理规律把所要研究的物理量表示出来