Question

容积为2L的烧瓶，在压强为1.0×10⁵Pa时，用塞子塞住，此时温度为27℃，当把它加热到127℃时，塞子被打开了，稍过一会儿，重新把盖子塞好，停止加热并使它逐渐降温到27℃，求：
（1）塞子打开前的最大压强
（2）27℃时剩余空气的压强．

Answer 1

分析：（1）塞子打开前，瓶内气体的状态变化为等容变化，当温度为127℃时，压强达到最大值
（2）塞子打开后，瓶内有部分气体会逸出，此后应选择瓶中剩余气体为研究对象，再利用查理定律求解

解答：解：（1）塞子打开前：瓶内气体的状态变化为等容变化，选瓶中气体为研究对象，
初态：p₁=1.0×105Pa，T₁=273+27=300K
末态：T₂=273+127=400K
由查理定律可得：p₂=

T2

T1

P₁=

400

300

×1.0×10⁵ Pa≈1.33×10⁵Pa
（2）塞子塞紧后，选瓶中剩余气体为研究对象．
初态：p₁′=1.0×105Pa，T₁′=400K
末态：T₂′=300K
由查理定律可得：p₂′=

T′2

T′1

×p₁′=

300

400

×1.0×10⁵≈0.75×10⁵Pa
答：（1）塞子打开前的最大压强1.33×10⁵Pa
（2）27℃时剩余空气的压强0.75×10⁵Pa

点评：此题涉及到大气压的综合应用，重力的计算，压强大小及其计算的等知识点，是一道物理综合题目，要求学生要具备一定的学科综合能力，计算时还要注意统一使用国际单位制单位．