某压力锅结构如图所示。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)

某压力锅结构如图所示。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)

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某压力锅结构如图所示。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V0,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1 J,并向外界释放了2 J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=P0(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
解:(1)设锅内气体分子数为n

(2)根据热力学第一定律得:ΔU=W+Q=-3 J
锅内气体内能减少,减少了3 J
(3)由P=P0(1-αH)(其中α>0)知,随着海拔高度的增加,大气压强减小
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
举一反三
如图所示,是一定质量的理想气体的三种状态变化过程,对这三个过程的以下说法中正确的是

[     ]

A.a→d过程气体的体积增加
B.b→d过程气体的体积不变
C.c→d过程气体的体积增加
D.a→d过程气体的体积不变
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一定质量的气体,在体积不变时,温度由50℃加热到100℃,气体的压强变化情况是

[     ]

A.气体的压强是原来的2倍
B.气体的压强比原来增加了50/273
C.气体的压强是原来的373/273倍
D.气体的压强比原来增加了50/323
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对于一定质量的理想气体,以p、V、T三个状态参量中的两个为坐标轴建立直角坐标系,在坐标系上描点能直观地表示这两个状态参量的数值,如图所示,三个坐标系中,两个点都表示相同质量下某种理想气 体的两个状态,根据坐标系中不同点的位置来比较第三个参量的大小。
(1)p-T图象(图甲)中A、B两个状态,__________状态体积小;
(2)V-T图象(图乙)中C、D两个状态,__________状态压强小;
(3)p-V图象(图丙)中E、F两个状态,__________状态温度低。

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某登山爱好者在攀登珠穆朗玛峰的过程中,发现他携带的手表表面玻璃发生了爆裂。这种手表是密封的,出厂时给出的参数为:27℃时表内气体压强为1×105Pa;在内外压强差超过6×104Pa时,手表表面玻璃可能爆裂。已知当时手表处的气温为-13℃,则手表表面玻璃爆裂时表内气体压强的大小为__________Pa;已知外界大气压强随高度变化而变化,高度每上升12m,大气压强降低133Pa。设海平面大气压为1×105Pa,则登山运动员此时的海拔高度约为_________m。
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如图所示,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再从状态B变化到状态C。已知状态A的温度为480K。求:
(1)气体在状态C时的温度;
(2)试分析从状态A变化到状态B的整个过程中,气体是从外界吸收热量还是放出热量。
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