Question

【题目】一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为，开始时内部封闭气体的压强为。经过太阳曝晒，气体温度由升至。

（1）此时气体的压强。

（2）保持不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0。求集热器内剩余气体是吸热还是放热

Answer 1

【答案】（1） （2） 剩余气体要吸热

【解析】试题分析：（1）封闭气体温度升高发生等容变化，根据查理定律求解压强．（2）可根据克拉伯龙方程求解剩余气体的质量与原来总质量的比值．

（1）设升温后气体的压强为，由查理定律得：

解得：

（2）抽气过程可等效为等温膨胀过程，设膨胀后气体的总体积为V

由玻意耳定律得：

解得：

设剩余气体的质量与原来总质量的比值为k

由题意得：

解得：

气体要吸热．因为抽气过程中剩余气体温度不变，故内能不变，二剩余气体膨胀对外做功，所以根据热力学第一定律可知剩余气体要吸热．