喷雾器内有10L水，上部封闭有Iatm的空气2L．关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1atm的空气3L（没外界环境温度-定，空气可看作理想气体）．（1）当水面上方气体温度与外界温度相等

Question

喷雾器内有10L水，上部封闭有Iatm的空气2L．关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1atm的空气3L（没外界环境温度-定，空气可看作理想气体）．

（1）当水面上方气体温度与外界温度相等时，求气体压强，并从微观上解释气体压强变化的原因．
（2）打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要说明理由．

Answer 1

（1）设气体初态压强为P₁，体积为V₁；末态压强为P₂，体积为V₂，由玻意耳定律P₁V₁=P₂V₂
代入数据得P₂=(P1V1)/(V2)=2.5atm．
压强变大，其微观解释为：温度不变，分子平均动能不变、单位体积内分子数增加，所以压强增加．
（2）因气体做等温变化，气体内能不变，而气体对外做功，根据热力学第一定律可知气体吸热．
答：（1）压强为2.5atm；因单位体积内分子数增加，压强增加；（2）气体吸热．