Question

高一物理 一道热学选择题

高空实验火箭起飞前，仪器舱内气体的压强p0=1atm，温度t0=27℃,在火箭竖直向上飞行的过程中，加速度的大小等于重力加速度g，仪器舱内水银气压计的示数为p=0.6p0。已知仪器舱是密封的，那么这段过程中舱内温度是? 答案是360K 提示中有 p1=p0=1atm…… 其他都可以理解，但有那么一条 p2=2p=1.2p0 请问这是怎么回事

Answer 1

为了清楚的知道提示的由来，我详细的说明一下计算的过程。起飞前，对水银气压计的水银柱进行受力分析可得ρsh1g
=
p0s
(此处ρ为水银的密度，s为水银柱截面积，h1为水银柱高度，p0为大气压，式子的意义是水银的重力和大气压力平衡)。
起飞后，对水银气压计的水银柱进行受力分析可得起飞前，对水银气压计的水银柱进行受力分析可得
ρsh2a
=
p2s
-
ρsgh2
(此处ρ为水银的密度，s为水银柱截面积，h2为起飞后水银柱高度，a为飞船加速度，p2为起飞后的大气压，式子的意义是大气压和重力的合外力提供水银的向上的加速度)。由于
a
=
g
，所以第二个式子可以化简为
p2
=
2ρgh2
。第一个式子可以化简为
p0
=
ρgh1
。联立两个式子就得到
p2=(2h2/h1)p0
。式子中h2前边的系数2就是你不理解的那个2p中的2
的来源啦。自己再想一想吧，如果不懂还可以发消息给我。