Question

4．長時間旋轉(zhuǎn)在恒溫環(huán)境中的橡皮胎（可導(dǎo)熱），胎內(nèi)充有壓強(qiáng)為P₀，體積為V₀的氣體．在橡皮胎上壓一重物，使其形變，胎內(nèi)氣體體積最終減小了△V，整個過程中橡皮胎對外界放出的熱量為Q．不考慮氣體分子勢能．求：
（1）橡皮胎對氣體做的功；
（2）胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)的變化量．

Answer 1

分析 根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=Q+W分析吸放熱情況，一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只跟溫度有關(guān)，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程求壓強(qiáng)．

解答 解：（1）橡皮胎內(nèi)氣體體積變化前后溫度不變，故氣體內(nèi)能不變化，由熱力學(xué)第一定律可得：
W=Q
（2）由題意可得：
P₀V₀=P（V₀-△V）
△P=P-P₀
解得：△P=$\frac{△V}{{V}_{0}-△V}{P}_{0}$
答：（1）橡皮胎對氣體做的功Q；
（2）胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)的變化量$\frac{△V}{{V}_{0}-△V}{P}_{0}$．

點評 對于等溫變化過程，關(guān)鍵要掌握玻意耳定律，知道一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只跟溫度有關(guān)，能根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=Q+W分析吸放熱情況