Question

（选修3-3）若鱼儿戏水时吐出的小气泡从湖中逐渐上升到湖面的过程中，小气泡的体积由V₁=1cm³变成V₂=1.2cm³，小气泡内的气体视为理想气体，且其中的气体质量不变，大气压强p₀=1.0×10⁵ Pa，湖水各处的温度相同且保持不变．
（1）求小气泡刚形成（体积为1cm³）时其内气体的压强p₁．
（2）判断小气泡从湖中上升到湖面的过程中，小气泡内的气体是吸热还是放热，并简述原因．

Answer 1

分析：由等温变化的公式求压强，湖水的温度不变，所以U等于0，又因为气体的体积逐渐增大，所以对外做功，W为负值，所以Q为正值，即气体吸收热量．

解答：解：（1）气泡上升过程中温度不变，由公式PV=衡量知，P₁=

V2

V1

P0=

1.2

1

×1×105=1.2×10⁵Pa（2）因为湖水的温度不变，所以U等于0，又因为气体的体积逐渐增大，所以对外做功，W为负值，所以Q为正值，即气体吸收热量，对外做功，内能不变．
答：气泡刚形成（体积为1cm³）时其内气体的压强为1.2×10⁵Pa．

点评：本题考查了理想气体状态方程和热力学第一定律的应用，难度中等．