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大气压强为p=1.0×105 Pa时,把热水瓶中的热水倒掉后随手将瓶塞盖上,如果这时热水瓶内的温度为90℃.过了一段时间,由于散热瓶内温度降为15℃.若瓶塞是不漏气且不计摩擦的,瓶塞的直径为3.6cm.求:
(1)此时气体的压强;
(2)至少需要多大的力才能把瓶塞拔出?
【答案】分析:(1)热水瓶内气体发生等容变化,根据气体方程求解
(2)由公式F=PS可求出外界的大气压力和瓶内气体压力.拔出瓶塞需要的力等于外界的大气压力减去瓶内气体压力.
解答:解:(1)热水瓶内气体发生等容变化,根据气体方程得
=
解得:P2=0.793×105 Pa
(2)外界大气作用在瓶塞上的压力F=PS
瓶内气体压力F2=P2S
拔出瓶塞的力F1=F-F2=(1.0×105Pa-0.793×105 Pa)×π×()×10-4m2=21.06 N
答:(1)此时气体的压强是0.793×105 Pa,(2)需要21.06 N的力才能把瓶塞拔出.
点评:本题考查生活中的物理现象以及压力公式和压强公式的运用,要求学生平时多观察、多思考、将生活实际和物理知识紧密联系起来.
练习册系列答案
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(1)此时封闭气体压强?
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(2)保持气体的温度57℃不变,用力缓慢压活塞B,使气体体积恢复到V,求此时封闭气体的压强多大?

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(1)气体温度升高到t2=127℃时,活塞离底部的高度;
(2)气体温度升高到t3=387℃时,缸内气体的压强;
(3)在图(2)中画出气体从27℃升高到387℃过程的压强和温度的关系图线.

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