Question

我國“蛟龍”號深海探測船載人下潛超七千米，再創(chuàng)載人深潛新紀錄。在某次深潛實驗中，“蛟龍”號探測到990m深處的海水溫度為280K。某同學利用該數(shù)據(jù)來研究氣體狀態(tài)隨海水溫度的變化，如圖所示，導熱性良好的氣缸內封閉一定質量的氣體，不計活塞的質量和摩擦，氣缸所處海平面的溫度T_o=300K，壓強P₀=1 atm，封閉氣體的體積V_o=3m²。如果將該氣缸下潛至990m深處，此過程中封閉氣體可視為理想氣體。

① 求990m深處封閉氣體的體積（1 atm相當于10m深的海水產生的壓強）。

② 下潛過程中封閉氣體___________（填“吸熱”或“放熱”），傳遞的熱量__________（填“大于”或“小于”）外界對氣體所做的功。

Answer 1

①當氣缸下潛至990m時，設封閉氣體的壓強為p，溫度為T，體積為V，

由題意知p=100atm                                           ①

         根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得                 ②

         代入數(shù)據(jù)得                         ③

②下滑過程中氣體的體積減小，外界對氣體做正功，由于氣體的質量一定，溫度降低，故氣體向外發(fā)生熱傳遞，且傳遞的熱量大于外界對氣體做的功。