Question

煤氣泄漏到不通風(fēng)的廚房是很危險(xiǎn)的．當(dāng)泄漏的煤氣與廚房的空氣混合，使得混合后廚房?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)達(dá)到1.05 atm(設(shè)廚房原來的空氣壓強(qiáng)為1.00 atm)，如果此時(shí)遇到火星就會(huì)發(fā)生爆炸．設(shè)某居民家廚房的長(zhǎng)高寬為4 m×2 m×3 m，且門窗封閉．煤氣管道內(nèi)的壓強(qiáng)為4.00 atm，且在發(fā)生煤氣泄漏時(shí)管內(nèi)壓強(qiáng)保持不變．

(1)管道內(nèi)多少升煤氣泄漏到該居民的廚房，遇到火星就會(huì)發(fā)生爆炸？

(2)設(shè)煤氣泄漏使得廚房?jī)?nèi)的氣體壓強(qiáng)恰好達(dá)到1.05 atm時(shí)遇到了火星并發(fā)生了爆炸．爆炸時(shí)廚房的溫度由常溫迅速上升至2000℃，估算此時(shí)產(chǎn)生的氣體壓強(qiáng)是標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的多少倍？

(3)從能量的角度分析爆炸前后能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的情況．

Answer 1

答案：
解析：

(1)管道內(nèi)多少升煤氣泄漏到該居民的廚房，遇到火星就會(huì)發(fā)生爆炸？ 　　居民廚房的體積為V2＝24m3＝24000 L�、� 　　設(shè)有V1升煤氣泄漏出來，將其作為研究對(duì)象，它經(jīng)歷等溫過程，泄漏前后的氣壓為P1和P2．由P1V1＝P2V2　② 　　達(dá)到發(fā)生爆炸的氣壓條件是：P2＝0.05atm�、� 　　所以V1＝P2V2/P1　④代入數(shù)值，得V1＝0.05×24000/4.00＝300L�、� 　　(2)設(shè)爆炸時(shí)廚房的溫度由常溫迅速上升至2000℃，估算此時(shí)產(chǎn)生的氣體壓強(qiáng)是標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的多少倍？ 　　爆炸瞬間氣體來不及外泄，經(jīng)歷的是一個(gè)等容過程． 　　爆炸前的溫度和壓強(qiáng)力：T1＝(27＋273)K＝300K　⑥ 　　P1＝1.05atm�、� 　　爆炸后的溫度和壓強(qiáng)為：T2＝(200＋273)K＝2273K�、� 　　由等容過程　P1/T1＝P2/T2　⑨ 　　得P2＝(T2/T1)P1�、� 　　代入數(shù)值，得P2＝(2273/300)×1.05atm＝7.96atm≈8 atm 　　(3)從能量的角度分析爆炸前后能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的情況． 　　爆炸時(shí)，煤氣將其化學(xué)能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，爆炸后的氣體將其內(nèi)能通過發(fā)光、推動(dòng)周圍的空氣膨脹產(chǎn)生聲波、作用于墻壁等方式轉(zhuǎn)移．