Question

【題目】如圖為氣壓式保溫瓶的原理圖，整個(gè)保溫瓶的容積為V，現(xiàn)瓶中裝有體積為V/2的水，瓶中水的溫度為T1，管內(nèi)外液面一樣高，瓶中水面離出水口的高度為h，已知水的密度為ρ，大氣壓強(qiáng)為p0，不計(jì)管的體積，重力加速度為g.

①若從頂部向下按活塞蓋子，假設(shè)按壓的過(guò)程緩慢進(jìn)行且沒(méi)有出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，則瓶?jī)?nèi)空氣壓縮量至少為多少，才能將水壓出？

②若瓶的氣密性非常好，則瓶中氣體的溫度降為T2時(shí)，管內(nèi)外液面高度差為多少？

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】

①分析此時(shí)瓶中氣體發(fā)生的是等溫變化，找出初末狀態(tài)的參量，根據(jù)玻意耳定律即可求解；②分析此時(shí)瓶中氣體發(fā)生的是等容變化，找出初末狀態(tài)的參量，根據(jù)查理定律即可求解。

①由于緩慢按壓，因此瓶中氣體發(fā)生的是等溫變化，開(kāi)始時(shí)瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)為，體積為,壓出水時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)為，體積為

由玻意耳定律得：

解得：

②若瓶的氣密性非常好，則瓶中氣體的溫度降為T2的過(guò)程中，氣體發(fā)生等容變化，設(shè)溫度為，管內(nèi)外液面的高度差為H，則這時(shí)氣體的壓強(qiáng)為

由查理定律得：

解得：