Question

【题目】如图所示，圆柱形喷雾器高为h，内有高度为的水，上部封闭有压强为p0、温度为T0的空气.将喷雾器移到室内，一段时间后打开喷雾阀门K，恰好有水流出.已知水的密度为ρ，大气压强恒为p0，喷雾口与喷雾器等高.忽略喷雾管的体积，将空气看作理想气体.(室内温度不变)

(1)求室内温度.

(2)在室内用打气筒缓慢向喷雾器内充入空气，直到水完全流出，求充入空气与原有空气的质量比.

Answer 1

【答案】(1) 　(2)

【解析】

(1)设喷雾器的横截面积为S，室内温度为T1，喷雾器移到室内一段时间后，封闭气体的压强

p1＝p0＋ρg·，V0＝S·

气体做等容变化：

解得：T1＝

(2)以充气结束后喷雾器内空气为研究对象，排完水后，压强为p2，体积为V2＝hS.此气体经等温变化，压强为p1时，体积为V3

则p2＝p0＋ρgh，p1V3＝p2V2

即(p0＋ρg·)V3＝(p0＋ρgh)hS

同温度下同种气体的质量比等于体积比，设充入气体的质量为Δm

则

代入得 ＝