Question

（2013?山东）我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超七千米，再创载人深潜新纪录．在某次深潜实验中，“蛟

（2013?山东）我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超七千米，再创载人深潜新纪录．在某次深潜实验中，“蛟龙”号探测到990m深处的海水温度为280K．某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化，如图所示，导热良好的气缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，气缸所处海平面的温度T0=300K，压强p0=1atm，封闭气体的体积Vo=3m2．如果将该气缸下潜至990m深处，此过程中封闭气体可视为理想气体．①求990m深处封闭气体的体积（1atm相当于10m深的海水产生的压强）．②下潜过程中封闭气体______（填“吸热”或“放热”），传递的热量______（填“大于”或“小于”）外界对气体所做的功．

Answer 1

①气缸在海平面时，对于封闭气体：
p₀=1atm，T₀=300K，V_o=3m²．
气缸在990m深处时，明森宽海水产生的压强为△p=ρgh=99atm
封闭气体的压强为p=p₀+△p=100atm，T=280K．
根据理想气体状态方程得：
 

p0V0

T0

＝

pV

T

代入解得，V=2.8×10^-2m³．
②由上知封闭气体的体积减小，外界对气体做功，春兆W＞0；封闭气体可视为理想气体，温度降低，其内能减小，△U＜0，根据热力学第一定律△U=W+Q得
  Q＜0，即下潜过程中封激亮闭气体放热．
而且由于△U＜0，传递的热量大于外界对气体所做的功．
答：①990m深处封闭气体的体积为2.8×10^-2m³．
②放热，大于