Question

【题目】如图所示，一太阳能空气集热器，底面及侧而为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V0，开始时内部封闭气体的压强为P0,经过太阳暴晒，气体温度由T0=295K升至T1=354K求：

(1)T1=354K时气体的压强

(2)保持T1=354K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强变到,求集热器内剩余气体的质量与被抽出的气体质量的比值

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】

考查理想气体方程的实际应用。选择合适的研究过程，根据查理定律、玻意耳定律计算可得。

由题意可知气体发生等容变化，由查理定律：

解得：

代入数据得：

（2）抽气过程可等效为等温膨胀过程，设膨胀后气体的总体积为，由玻意耳定律：

则：

，

代入数据得：

抽出的气体体积为：

设此时气体的密度为，则集热器内剩余气体的质量为：

,

抽出的气体的质量为：

故集热器内剩余气体的质量与抽出的气体质量之比为：