Question

7．在某地煤礦坑道搶險中，急需將某氧氣瓶中的氧氣分裝到每個小氧氣袋中，已知該氧氣瓶容積為25L，內(nèi)部壓強(qiáng)為4.0×l0⁵Pa，分裝好的氧氣袋中壓強(qiáng)為1.0×l0⁵Pa，分裝過程中氣體溫度保持不變，氧氣可視為理想氣體，假設(shè)能將瓶中氧氣全部分裝剄各氧氣袋中而不剩余，并且各氧氣裝的壓強(qiáng)剛好達(dá)到要求．
①分裝氧氣過程中，已知外界對氧氣做功2.0×l0⁴J，分析該過程氧氣吸放熱情況及多少．
②求分裝后氧氣的總體積．
③請作出該過程的p-$\frac{1}{v}$圖．

Answer 1

分析 （1）理想氣體的分子勢能不計，而溫度是分子平均動能的標(biāo)志；已知外界對氧氣做的功，則由熱力學(xué)第一定律可求得氧氣吸放熱的情況；
（2）由玻意耳定律可求得分裝后氧氣的總體積；
（3）等溫變化的曲線是過原點的直線，在圖中作出以上兩點，連線即可得出圖象

解答 解：①．因為分裝過程中溫度不變，則△U=0 ①
由熱力學(xué)第一定律：
△U=W+Q ②
得：Q=-W=-2.0×10⁴J，即氣體放出2.0×10⁴J的熱量③
②．分裝前：p₁=4.0×l0⁵Pa，V₁=25L，分裝后，設(shè)氧氣總體積為V₂，
此時氣體壓強(qiáng)為1.0×10⁵Pa，
由玻意耳定律：p₁V₁=p₂V₂ ④
解得V₂=100L⑤
③．p-$\frac{1}{v}$圖象如圖所示
答：①分裝氧氣過程中，氣體放出2.0×10⁴J的熱量．
②分裝后氧氣的總體積100L．
③如圖

點評 本題為選修3-3中的熱學(xué)內(nèi)容，因為是選修題所以一般難度不大，但考查內(nèi)容較多，應(yīng)將熱學(xué)中的各知識點熟練掌握