Question

【題目】如圖所示為某型號的太陽能空氣集熱器的簡易圖，底面及側(cè)面為隔熱材料，頂面為透明玻璃板，集熱器容積為，開始時內(nèi)部封閉氣體的壓強為。經(jīng)過太陽暴曬，氣體溫度由升至，為減小集熱器內(nèi)部壓強，集熱器自動控制系統(tǒng)緩慢抽出部分氣體，并使溫度降為360K，此時，集熱器內(nèi)氣體的壓強回到。求：

①時氣體的壓強；

②溫度降為360K時，集熱器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值。

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】①集熱器內(nèi)的氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律，有，

代入數(shù)據(jù)解得：

②以抽出的氣體和集熱器內(nèi)的氣體為研究對象，設(shè)抽出的氣體溫度也為壓強也為，此時與集熱器內(nèi)氣體的總體積為V，由理想氣體狀態(tài)方程得，

，

聯(lián)立解得：

設(shè)剩余氣體的質(zhì)量與原來氣體的總質(zhì)量之比為k，由題意得

，

聯(lián)立解得：