Question

如圖K54－7所示，鋼瓶內裝有高壓氧氣．春天當室內溫度為17 ℃時，壓力表指示的壓強數值為2×10⁵ Pa，若夏天時壓力表指示的數值為2.1×10⁵ Pa，求：

(1)夏天室內的溫度為多少？

(2)從微觀上解釋氣體壓強變化的原因；

(3)若打開閥門氧氣迅速從瓶口噴出，經過很短的時間當內外氣壓相等時立即關閉閥門．過一段時間后再打開閥門，會不會再有氧氣逸出？

　　　　　 　　　　　　　　　　

圖K54－7

Answer 1

 (1)31.5℃　(2)略　(3)略

[解析] (1)在春天溫度為T，氣體壓強為p₁，在夏天溫度為T₂，氣體的壓強為p₂，由查理定律，有

＝

代入數據得T₂＝304.5 K　t₂＝31.5 ℃

(2)氣體的體積不變，單位體積內分子數密度不變．溫度升高時，氣體分子的平均動能增大，單位時間內氣體分子對單位面積容器壁的碰撞力增大，導致壓強增大．

(3)第一次打開閥門氧氣“迅速”噴出，是一個絕熱過程Q＝0，同時氧氣體積膨脹對外做功W<0，由熱力學第一定律ΔU＝W＋Q 可知ΔU<0，即瓶內氧氣溫度降低，低于外界溫度，而壓強等于外界大氣壓；過一段時間經過熱傳遞，鋼瓶內氧氣的溫度又和外界溫度相同，由于體積不變，所以瓶內氧氣壓強將增大，即大于大氣壓，因此再次打開閥門，將會有氧氣逸出．