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p=1.0×105Pa,瓶口面积S=1.0×10-3m2,熟鸡蛋质量G=0.50N.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】分析:找出广口瓶内的空气状态,根据查理定律求出42℃时广口瓶内的压强.
当熟鸡蛋缓慢落入瓶中时,根据力的平衡求解.
解答:
解:(1)广口瓶内的空气状态为:
;T1=273+42=315K;T2=273+77=350K;
根据查理定律
得
=
×1.0×105Pa=0.9×105 Pa
(2)当熟鸡蛋缓慢落入瓶中时,根据力的平衡,有
G+pS=p2S+f
即f=G+(p-p2)S=[0.50+(1.0×105-0.9×105)×1.0×10-3]N=10.5N
答:(1)温度为42℃时广口瓶内的压强变为0.9×105 Pa
(2)当熟鸡蛋缓慢落入瓶中时与瓶口间的阻力10.5N.
点评:关键要掌握分析变化过程中压强、体积和温度的变化情况,根据气体方程求解.
当熟鸡蛋缓慢落入瓶中时,根据力的平衡求解.
解答:
根据查理定律
得
(2)当熟鸡蛋缓慢落入瓶中时,根据力的平衡,有
G+pS=p2S+f
即f=G+(p-p2)S=[0.50+(1.0×105-0.9×105)×1.0×10-3]N=10.5N
答:(1)温度为42℃时广口瓶内的压强变为0.9×105 Pa
(2)当熟鸡蛋缓慢落入瓶中时与瓶口间的阻力10.5N.
点评:关键要掌握分析变化过程中压强、体积和温度的变化情况,根据气体方程求解.
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