题目

如图甲所示为某品牌的可加热饭盒，饭盒盖密封性良好且饭盒盖上有一排气口，饭盒内部横截面积为S，质量、厚度均不计的饭盒盖与玻璃饭盒底部之间封闭了一定质量的理想气体，饭盒盖与玻璃饭盒底部之间的距离为L且饭盒盖固定不动，可以将其看成是一导热性能良好的汽缸，如图乙所示。气体的初始温度为 ，初始压强为大气压强，已知大气压强为 ，重力加速度取 。现缓慢加热饭盒使其内部气体温度达到360K。 （1） 求此时封闭气体的压强； （2） 打开排气口，设此过程中饭盒内气体温度不变，放出部分气体，使得饭盒内气体压强与外界大气压强相等，求排出气体与原有气体的质量比。 答案： 解：加热饭盒时，玻璃饭盒内气体体积不变，由查理定律有 p0T0=p1T1 解得 p1=1.2p0 解：排气过程中封闭气体做等温变化，设最终体积为 V1 ，则 V0=SL p1V0=p0V1 解得 V1=1.2SL 同温度、同压强下同种气体的质量比等于体积比，设排出气体的质量为 Δm ，气体原来的质量为 m0 ，则 Δmm0=V1−V0V1 联立解得 Δmm0=16

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