Question

選修3—3（1） 蒸汽機、內燃機等熱機以及電冰箱工作時都利用了氣體狀態變化來實現能量的轉移和轉化，我們把這些氣體稱為工質。某熱機經過一個循環后，工質從高溫熱源吸熱Q₁，對外做功W，又對低溫熱源放熱Q₂，工質完全回復初始狀態，內能沒有變化。根據熱力學第一定律，在工質的一個循環中，Q₁、Q₂、W三者之間滿足的關系是         。熱機的效率η=W Q₁不可能達到100%，從能量轉換的角度，說明         能不能完全轉化為         能，而不引起任何變化。

（2） 某居民樓發生爆炸，造成多人受傷，事故原因被認定為使用煤氣不當造成泄漏。一般情況下，煤氣爆炸時房間內氣體溫度會從常溫迅速升高到550℃，甚至更高。請你估算出發生爆炸時產生的氣體的壓強是大氣壓的多少倍？

Answer 1

（1） Q₁=W+Q₂  內能  機械能（2）

解析:

（1） Q₁=W+Q₂（2分）內能（1分）機械能（1分）2.74倍

（2） 爆炸瞬間可認為房間內氣體經歷了一個等容的過程，爆炸前室內氣體可看作常溫常壓，故首先應假設是一個等容的過程。初狀態參量：p₁=1a tm，T₁=（27+273）K=300 K，設爆炸時氣體壓強為p₂T₂=（550+273）K=823 K，由查理定律得，p₂=T₂p₁/T12分

解得：p₂=2.74a tm，即約等于大氣壓的2.74倍。2分