Question

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

①時氣體的壓強；

②溫度降為360K時，集熱器內剩余氣體的質量與原來總質量的比值。

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】①集熱器內的氣體發生等容變化，根據查理定律，有，

代入數據解得：

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

，

聯立解得：

設剩余氣體的質量與原來氣體的總質量之比為k，由題意得

，

聯立解得：