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当大气压强为1×10^5Pa时,把热水瓶中的热水倒掉后随手将瓶塞塞上,如果这时热水瓶内气体温度为87°C.过了一段时间,

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/02 19:39:31
当大气压强为1×10^5Pa时,把热水瓶中的热水倒掉后随手将瓶塞塞上,如果这时热水瓶内气体温度为87°C.过了一段时间,由于散热,瓶内温度降为27°C.若瓶塞是不漏气的轻质软木塞制作的,瓶塞的横截面积约为1.2×10^(-3)m^2,则需要几牛的力才能把木塞拔出?
这是一个等容过程,降温后压强降低,初始压强为大气压.由p1/T1=p2/T2,得p2=p1T2/T1=1×10^5*300/360 Pa
F>=(p1-p2)*S,p1-p2为内外压强差,S为瓶塞面积.
上述计算实际上是很不严格的,在87度时,瓶中会存在相当数量的水蒸汽,冷到27度时,这些水蒸气大部分会冷凝成水,上面没有考虑这一因素(中学可以不考虑,尽管实际上不能忽略).因此瓶内的压强将更小,需要的力更大.
如需考虑,请补充问题.