摘要：12．为适应太空环境.去太空旅行的航天员都要穿航天服．航天服有一套生命保障系统.为航天员提供合适的温度.氧气和气压.让航天员在太空中如同在地面上一样．假如在地面上航天服内气压为1atm.气体体积为2L.到达太空后由于外部气压低.航天服急剧膨胀.内部气体体积变为4L.使航天服达到最大体积．若航天服内气体的温度不变.将航天服视为封闭系统． (1)求此时航天服内的气体压强.并从微观角度解释压强变化的原因． (2)由地面到太空过程中航天服内气体吸热还是放热.为什么? (3)若开启航天服封闭系统向航天服内充气.使航天服内的气压恢复到0.9atm.则需补充1atm的等温气体多少升? [答案] (1)0.5atm 原因见解析 (2)见解析 (3)1.6L [解析] (1)对航天服内气体.开始时压强为p1＝1atm.体积为V1＝2L.到达太空后压强为p2.气体体积为V2＝4L.由理想气体方程得: p1V1＝p2V2① 解得p2＝0.5atm② 航天服内.温度不变.气体分子平均动能不变.体积膨胀.单位体积内的分子数减少.单位时间撞击到单位面积上的分子数减少.故压强减小③ (2)航天服内气体吸热．因为体积膨胀对外做功.而航天服内气体温度不变.即气体内能不变.由热力学第一定律可知气体吸热． (3)设需补充1atm气体V′升后达到的压强为p3＝0.9atm.取总气体为研究对象． p1(V1+V′)＝p3V2 ④ 解得V′＝1.6L ⑤

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