Question

【題目】如圖為一種壓力水壺的結構示意圖，其頂部壺蓋只能在外力按壓下才能向下移動，出水口跟壺內細管聯通，細管內水量可忽略不計。倒入一定量的熱水，蓋上壺蓋，壺蓋的下表面與液面相距h，兩者之間空氣可視為理想氣體，此時空氣的壓強等于外界大氣壓強，溫度為。試求：

①當壺內空氣溫度降至時壺內空氣的壓強；

②要把壺內的水壓出壺外，壺蓋至少應下降多少距離？（設該過程中氣體溫度保持不變）

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】

（1）由于氣體的壓強不變，所以可以利用查理定律求解時壺內空氣的壓強；

（2）由于溫度不變，所以可以利用玻意耳定律求解壺蓋下降的距離；

①由查理定律有玻意耳定律求解：

解得：

②設活塞的橫截面積為S，下降的距離為x，由玻意耳定律有：

解得：