如图K54-7所示,钢瓶内装有高压氧气.春天当室内温度为17 ℃时,压力表指示的压强数值为2×105 Pa,若夏天时压力表指示的数值为2.1×105 Pa,求:
(1)夏天室内的温度为多少?
(2)从微观上解释气体压强变化的原因;
(3)若打开阀门氧气迅速从瓶口喷出,经过很短的时间当内外气压相等时立即关闭阀门.过一段时间后再打开阀门,会不会再有氧气逸出?
图K54-7
如图K54-7所示,钢瓶内装有高压氧气.春天当室内温度为17 ℃时,压力表指示的压强数值为2×105 Pa,若夏天时压力表指示的数值为2.1×105 Pa,求:
(1)夏天室内的温度为多少?
(2)从微观上解释气体压强变化的原因;
(3)若打开阀门氧气迅速从瓶口喷出,经过很短的时间当内外气压相等时立即关闭阀门.过一段时间后再打开阀门,会不会再有氧气逸出?
图K54-7
(1)31.5℃ (2)略 (3)略
[解析] (1)在春天温度为T,气体压强为p1,在夏天温度为T2,气体的压强为p2,由查理定律,有
=
代入数据得T2=304.5 K t2=31.5 ℃
(2)气体的体积不变,单位体积内分子数密度不变.温度升高时,气体分子的平均动能增大,单位时间内气体分子对单位面积容器壁的碰撞力增大,导致压强增大.
(3)第一次打开阀门氧气“迅速”喷出,是一个绝热过程Q=0,同时氧气体积膨胀对外做功W<0,由热力学第一定律ΔU=W+Q 可知ΔU<0,即瓶内氧气温度降低,低于外界温度,而压强等于外界大气压;过一段时间经过热传递,钢瓶内氧气的温度又和外界温度相同,由于体积不变,所以瓶内氧气压强将增大,即大于大气压,因此再次打开阀门,将会有氧气逸出.