一气象探测气球，在充有压强为1.00atm（即76.0cmHg）、温度为27.0℃的氦气时，体积为3.50m3。在上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气

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一气象探测气球，在充有压强为1.00atm（即76.0cmHg）、温度为27.0℃的氦气时，体积为3.50m³。在上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36.0cmHg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-48.0℃。求：
（1）氦气在停止加热前的体积；
（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。

答案

解：（1）在气球上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程
根据玻意耳-马略特定律有

①
式中，

是在此等温过程末氦气的体积
由①式得

②
（2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从

下降到与外界气体温度相同，即

。这是一等过程根据盖-吕萨克定律有

③
式中，

是在此等压过程末氦气的体积。由③式得

④

举一反三

喷雾器内有10L水，上部封闭有l atm的空气2L。关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1 atm的空气3L（设外界环境温度一定，空气可看作理想气体）。
（1）当水面上方气体温度与外界温度相等时，求气体压强，并从微观上解释气体压强变化的原因。
（2）打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要说明理由。

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图中A、B气缸的长度和截面积均为30cm和20cm²，C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门。整个装置均由导热材料制成。起初阀门关闭，A内有压强P_A=2.0×10⁵帕的氮气。B内有压强P_B=1.0×10⁵帕的氧气。阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡。求：
（1）活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；
（2）活塞C移动过程中A中气体是吸热还是放热（简要说明理由）。（假定氧气和氮气均为理想气体，连接气缸的管道体积可忽略）

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如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部都由一细管连通（忽略细管的容积）。两气缸各有一个活塞，质量分别为m₁和m₂，活塞与气缸无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空。当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h。（已知m₁＝3m，m₂＝2m）
（1）在两活塞上同时各放一质量为m的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差（假定环境温度始终保持为T₀）。
（2）在达到上一问的终态后，环境温度由T₀缓慢上升到T，试问在这个过程中，气体对活塞做了多少功？气体是吸收还是放出了热量？（假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部）。

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内壁光滑的导热汽缸竖直放在盛有冰水混合物的水中，用活塞封闭压强为1.0×10⁵Pa，体积为2.0×10^-3 m³的理想气体，现在活塞上缓慢倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半。求
（1）此时气缸内气体的压强；
（2）在上述过程中外界对气体做功145J，封闭气体吸热还是放热，热量是多少？

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不定项选择对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（）A．如果保持气体的体积不变，温度升高，压强减小
B．如果保持气体的体积不变，温度升高，压强增大
C．如果保持气体的温度不变，体积越小，压强越大
D．如果保持气体的压强不变，温度越高，体积越小

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