熱等靜壓設備廣泛用於材料加工中。該設備工作時，先在室温下把惰*氣體用壓縮機壓入到一個預抽真空的爐腔中，然後爐腔...

問題詳情：

熱等靜壓設備廣泛用於材料加工中。該設備工作時，先在室温下把惰*氣體用壓縮機壓入到一個預抽真空的爐腔中，然後爐腔升温，利用高温高氣壓環境對放入爐腔中的材料加工處理，改部其*能。一台熱等靜壓設備的爐腔中某次放入固體材料後剩餘的容積為013 m3，爐腔抽真空後，在室温下用壓縮機將10瓶氬氣壓入到爐腔中。已知每瓶氬氣的容積為3.2×10-2 m3，使用前瓶中氣體壓強為1.5×107 Pa，使用後瓶中剩餘氣體壓強為2.0×106 Pa；室温温度為27 ℃。氬氣可視為理想氣體。

（i）求壓入氬氣後爐腔中氣體在室温下的壓強；

（i i）將壓入氬氣後的爐腔加熱到1 227 ℃，求此時爐腔中氣體的壓強。

【回答】

（i）設初始時每瓶氣體的體積為V0，壓強為p0；使用後氣瓶中剩餘氣體的壓強為p1。假設體積為V壓強為p0的氣體壓強變為p1時，其體積膨脹為V1。由玻意耳定律

p0V0=p1V1      ①

被壓入進爐腔的氣體在室温和p1條件下的體積為

      ②

設10瓶氣體壓入完成後爐腔中氣體的壓強為p2，體積為V2。由玻意耳定律

p2V2=10p1      ③

聯立①②③式並代入題給數據得

p2=3.2×107 Pa      ④

（ii）設加熱前爐腔的温度為T0，加熱後爐腔温度為T1，氣體壓強為p3，由查理定律

         ⑤

聯立④⑤式並代入題給數據得

p3=1.6×108 Pa         ⑥

知識點：專題九 熱學部分

題型：計算題