Question

【题目】扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象．截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为T0，压强为大气压强p0．当封闭气体温度上升2%时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部压强立即减为p0，此时温度尚未下降．再经过一段时间，内部气体温度下降到T0．整个过程中封闭气体均可视为理想气体．求：

（1）当温度上升2%且尚未放气时，封闭气体的压强；

（2）当温度下降到T0时，竖直向上提起杯盖所需的最小力．

Answer 1

【答案】（1）当温度上升2%且尚未放气时，封闭气体的压强；

（2）当温度下降到T0时，竖直向上提起杯盖所需的最小力．

【解析】

（1）气体发生等容变化，遵循查理定律：

p1=1.02p0

（2）设杯盖的质量为m，温度上升上升2%时，杯盖刚好被顶起，由平衡条件得

放出少许气体后，以杯盖内的剩余气体为研究对象，由题意可知，查理定律得：，

设提起杯盖所需的最小力为F，由平衡条件得：

得：

F=（p1﹣p3）S=p0S．