Question

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＋273                                                                                                            ②

T₂＝t₂＋273                                                                                                            ③

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．