Question

去太空旅行的航天员都要穿航天服。航天服有一套生命系统，为航天员提供合适的温度、氧气和气压，让航天员在太空中如同在地面上一样。假如在地面上航天服内气压为1.0×105 Pa，气体体积为2 L，到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积变为4L，使航天服达到最大体积。若航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统。

①求此时航天服内的气体压强；

②若开启航天服封闭系统向航天服内充气，使航天服内的气压恢复到9.0×104 Pa，则需补充1.0×105 Pa的等温气体多少升？

Answer 1

航天服内气体经历等温过程，

P1=1.0×105Pa，V1=2L,V2=4L                    （1分）

由玻已耳定律P1 V1= P2 V2                      （3分）

得P2=5.0×104Pa                              （1分）

设需要补充的气体体积为V，将补充的气体与原航天服内气体视为一个整体，充气后的气压P3=9.0×104Pa

由玻已耳定律P1（V1+V）= P3 V2                  （3分）

得V=1.6L                                     （1分）