Question

11．2013年6月11日“神舟十号”顺利升空，标志着我国火箭载人太空飞行有了历史性的跨越，高空实验火箭起飞前，仪器舱内气体的压强p₀=1atm，温度t₀=27℃，在火箭竖直向上飞行的过程中，加速度的大小等于重力加速度g，仪器舱内水银气压计是示数为p=0.6p₀，已知仪器舱是密封的，那么，这段过程中舱内温度是（　　）

• A． 16.2℃
• B． 32.4℃
• C． 360K
• D． 180K

Answer 1

分析 以水银柱为研究对象，根据牛顿第二定律列出等式，根据理想气体状态方程列式求解，根据牛顿第二定律求得受力情况，然后根据状态方程求得答案．

解答 解：以a=g的加速度匀加速上升时，对气压计内的水银柱，根据牛顿第二定律有：
${p}_{2}^{\;}S-mg=ma$
得${p}_{2}^{\;}S=2mg$
以气体为研究对象
${p}_{1}^{\;}={p}_{0}^{\;}=1atm$                      ${T}_{1}^{\;}=300K$
${p}_{2}^{\;}=\frac{2mg}{S}$
其中$m=ρhS=ρ\frac{{p}_{0}^{\;}×0.6S}{ρg}$
所以${p}_{2}^{\;}=1.2{p}_{0}^{\;}$
根据理想气体状态方程，气体等容变化有：$\frac{{p}_{1}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{{p}_{2}^{\;}}{{T}_{2}^{\;}}$
解得：${T}_{2}^{\;}=360K$
故选：C

点评 本题关键是根据题意得到各个状态对应的压强，体积，温度中已知量，然后根据理想气体状态方程列式求解未知量，先根据牛顿第二定律求得受力分析求末态压强．