Question

某压力锅结构如图所示，盖好密封锅盖，将限压阀套在出气孔上，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把限压阀顶起．
（1）若压力锅内的气体体积为V，该状态下气体的摩尔体积为V，则锅内气体分子数约为n=______．（阿伏加德罗常数为N_A）
（2）已知大气压强p随海拔高度H的变化满足p=p（1-aH），其中常数a＞0，p为海平面处大气压强．根据该式，说明在不同海拔高度使用压力锅，阀门被顶起时锅内气体的温度随着海拔高度的增加而______（填“升高”、“降低”或“不变”）．
（3）若某实验小组想利用上式来估算某处海拔高度，海平面处大气压强p和常量a均已知．具体做法为：将一装有压强传感器的空压力锅带到海平面某处后，盖紧锅盖，在出气孔上套上限压阀，对压力锅进行加热，当加热到限压阀恰被顶起时，压强传感器测得此时锅内气体压强为p₁．然后小组成员携带该压力锅上升到某海拔高度H处，再次对压力锅进行加热，当加热到限压阀恰被顶起时，压强传感器测得此时锅内气体压强为p₂．根据这些数据，可算得该处海拔高度H=______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据气体的体积为V，摩尔体积为V求出摩尔数，在运用阿伏加德罗常数求出分子数．
（2）大气压强随高度的增加而减小，高压锅中气体体积一定，是等容变化．
（3）压力阀恰好被顶起时，内外压力差等于压力阀的重力，故顶起时内外压强差是一定的，等于．
解答：解：（1）设锅内气体分子数为n，气体的摩尔数为；
故n=NA
（2）根据题意，大气压强P随海拔高度H的变化满足P=P（1-aH），其中常数a＞0，随海拔高度H的增大，大气压强P一定是减小的；
当内外压力差大于压力阀重力时，压力阀会被顶起，故外界气压减小时，内部气压达到一个较小的值时，压力差就足够顶起压力阀；
（3）压力阀被顶起时内外压强差是一定的，故：
P₁-P=P₂-P
其中P=P（1-aH），
联立解得：H=；
故答案为：（1）；（2）降低；（3）．
点评：本题关键明确实验原理，利用平衡条件得到“压力阀恰好被顶起时，内外压力差等于压力阀的重力”的结论，不难．