题目内容
物理--物理3-3某压力锅的结构如图所示．盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起．假定在压力阀被顶起时，停止加热．
（1）若此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为NA，写出锅内气体分子数的估算表达式．
（2）假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1J，并向外界释放了2J的热量．锅内原有气体的内能如何变化？变化了多少？
（3）已知大气压强P随海拔高度H的变化满足P=P（1-αH），其中常数α＞0．结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅，当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同．
【答案】分析：根据气体的体积为V，摩尔体积为V求出摩尔数，在运用阿伏加德罗常数求出分子数．
根据热力学第一定律求出内能变化量．
根据作用力的关系得出压强的关系，结合查理定律得出当压力阀被顶起时锅内气体的温度的变化．
解答：解：（1）设锅内气体分子数为n，气体的摩尔数为
n=
（2）锅内气体对压力阀及外界做功1J，并向外界释放了2J的热量，
根据热力学第一定律得：△U=W+Q=-3 J
锅内气体内能减少，减少了3 J．
（3）由P=P（1-αH）（其中α＞0）知，随着海拔高度的增加，大气压强减小．
由P1=P+
知，随着海拔高度的增加，阀门被顶起时锅内气体压强减小．
根据查理定律得：
可知阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低．
答：（1）锅内气体分子数为
．
（2）锅内气体内能减少，减少了3 J．
（3）可知阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低．
点评：阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁．
知道热力学第一定律△U=W+Q 的物理意义．
根据热力学第一定律求出内能变化量．
根据作用力的关系得出压强的关系，结合查理定律得出当压力阀被顶起时锅内气体的温度的变化．
解答：解：（1）设锅内气体分子数为n，气体的摩尔数为
n=
（2）锅内气体对压力阀及外界做功1J，并向外界释放了2J的热量，
根据热力学第一定律得：△U=W+Q=-3 J
锅内气体内能减少，减少了3 J．
（3）由P=P（1-αH）（其中α＞0）知，随着海拔高度的增加，大气压强减小．
由P1=P+
知，随着海拔高度的增加，阀门被顶起时锅内气体压强减小．根据查理定律得：
可知阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低．
答：（1）锅内气体分子数为
．（2）锅内气体内能减少，减少了3 J．
（3）可知阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低．
点评：阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁．
知道热力学第一定律△U=W+Q 的物理意义．
练习册系列答案
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