题目内容

某同学将广口瓶开口向上放入77℃热水杯中,待热平衡后,用一个剥去蛋壳的熟鸡蛋(最粗处横截面略大于瓶口横截面)恰好封住瓶口,如图所示.当热水杯中水温缓慢降至42℃时,观察到鸡蛋缓慢落入瓶中.已知大气压强p0=1.0×105 Pa,瓶口面积S=1.0×10-3 m2,熟鸡蛋质量G=0.50 N.求:

(1)温度为42℃时广口瓶内的压强变为多大?

(2)当熟鸡蛋缓慢落入瓶中时与瓶口间的阻力多大?

答案:
解析:

  解:(1)广口瓶内的空气状态为:

  

  

  根据查理定律(2分)

  得×1.0×105 Pa=0.9×105 Pa(3分)

  (2)当熟鸡蛋缓慢时,根据力的平衡,有

  Gp0Sp2Sf(2分)

  即fG+(p0p2)S=[0.50+(1.0×105-0.9×105)×1.0×10-3]N=10.5 N(3分)


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