Question

13．若魚兒戲水時吐出的小氣泡從湖中逐漸上升到湖面的過程中，小所泡的體積由V₁=1cm³變成V₂=1.2cm³，小氣泡內的氣體視為理想氣體，且其中的氣體質量不變，大氣壓強p₀=1.0×10⁵ Pa，湖水各處的溫度保持不變．
（1）求小氣泡剛形成（體積為1cm³）時其內氣體的壓強p₁．
（2）判斷小氣泡從湖中上升到湖面的過程中，小氣泡內的氣體是吸熱還是放熱，并簡述原因．

Answer 1

分析 由等溫變化的公式求壓強，湖水的溫度不變，所以U等于0，又因為氣體的體積逐漸增大，所以對外做功，W為負值，所以Q為正值，即氣體吸收熱量．

解答 解：（1）氣泡上升過程中溫度不變，則屬于等溫變化；
已知：V₁=1cm³ p₀=1.0×10⁵ Pa
V₂=1.2cm³
則由波意耳定律可知：
P₁=$\frac{{V}_{2}}{{V}_{1}}{P}_{0}$=$\frac{1.2}{1}×1×1{0}^{5}$=1.2×10⁵Pa
（2）因為湖水的溫度不變，所以U等于0，又因為氣體的體積逐漸增大，所以對外做功，W為負值，所以Q為正值，由熱力學第一定律可知：氣體吸收熱量，對外做功，內能不變．
答：（1）氣泡剛形成（體積為1cm³）時其內氣體的壓強為1.2×10⁵Pa．
（2）小氣泡吸收熱量；

點評 本題考查了理想氣體狀態(tài)方程和熱力學第一定律的應用，注意分析狀態(tài)及能量轉化即可．