题目内容
【题目】受啤酒在较高压强下能够溶解大量二氧化碳得启发,科学家设想了减低温室效应得“中国办法”:用压缩机将二氧化碳送入深海底,由于海底压强很大,海水能够溶解大量得二氧化碳使其永久储存起来,这样就为温室气体找到了一个永远的“家”。现将过程简化如下:在海平面上,开口向上、导热良好的气缸内封存有一定量的CO2气体,用压缩机对活塞施加竖直向下的压力F,此时缸内气体体积为V0、温度为T0.保持F不变,将该容器缓慢送入温度为T、距海平面深为h的海底。已知大气压强为P0,活塞横截面为S,海水的密度为P,重力加速度为g。不计活塞质量,缸内的CO2始终可视为理想气体,求:
(i)在海底时CO2的体积。
(ii)若打开阀门K,使容器内的一半质量的二氧化碳缓慢排出,当容器的体积变为打开阀门前的时关闭阀门,则此时压缩机给活塞的压力F/是多大?
【答案】(1) (2)
【解析】在海平面上的CO2的压强:
距海平面h高处CO2的压强:
由理想气体状态方程得:
(ii)以一般质量的CO2气体为研究对象,溶解后容器内CO2的压强:
由玻意耳定律得:
由题意得:
练习册系列答案
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