Question

【題目】如圖所示，圓柱形噴霧器高為h，內(nèi)有高度為的水，上部封閉有壓強(qiáng)為p0、溫度為T0的空氣.將噴霧器移到室內(nèi)，一段時間后打開噴霧閥門K，恰好有水流出.已知水的密度為ρ，大氣壓強(qiáng)恒為p0，噴霧口與噴霧器等高.忽略噴霧管的體積，將空氣看作理想氣體.(室內(nèi)溫度不變)

(1)求室內(nèi)溫度.

(2)在室內(nèi)用打氣筒緩慢向噴霧器內(nèi)充入空氣，直到水完全流出，求充入空氣與原有空氣的質(zhì)量比.

Answer 1

【答案】(1) 　(2)

【解析】

(1)設(shè)噴霧器的橫截面積為S，室內(nèi)溫度為T1，噴霧器移到室內(nèi)一段時間后，封閉氣體的壓強(qiáng)

p1＝p0＋ρg·，V0＝S·

氣體做等容變化：

解得：T1＝

(2)以充氣結(jié)束后噴霧器內(nèi)空氣為研究對象，排完水后，壓強(qiáng)為p2，體積為V2＝hS.此氣體經(jīng)等溫變化，壓強(qiáng)為p1時，體積為V3

則p2＝p0＋ρgh，p1V3＝p2V2

即(p0＋ρg·)V3＝(p0＋ρgh)hS

同溫度下同種氣體的質(zhì)量比等于體積比，設(shè)充入氣體的質(zhì)量為Δm

則

代入得 ＝