Question

2．为适应太空环境，去太空旅行的航天员都要穿上航天服，航天服有一套生命保障系统，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1atm，气体体积为2L，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，假设航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统．
（1）求此时航天服内气体的压强．
（2）由地面到太空过程中航天服内气体吸热还是放热，为什么？

Answer 1

分析 求出气体的状态参量，应用玻意耳定律求出气体压强；应用热力学第一定律分析答题．

解答 解：（1）航天服内气体可以视为理想气体，由于做等温变化，则：p₁V₁=p₂V₂，即1atm×2L=p₂×4L，
解得：p₂=0.5atm．
（2）由于一定质量理想气体的内能与温度有关，而该气体可视为理想气体且温度不变，故其内能不变，即△U=0；由于气体体积变大，故气体对外界做功，即W＜0，由热力学第一定律△U=W+Q可得：Q＞0，即在此过程中气体吸热．　
答：（1）此时航天服内气体的压强为0.5atm．
（2）由地面到太空过程中航天服内气体吸热．

点评 本题考查了求气体压强、气体体积问题，分析清楚气体状态变化过程、应用玻意耳定律即可正确解题．