Question

某同学在研究气体的等容变化规律时，在实验室将一玻璃瓶开口向上竖直放入烧杯中的水里，缓慢加热到77℃后

某同学在研究气体的等容变化规律时，在实验室将一玻璃瓶开口向上竖直放入烧杯中的水里，缓慢加热到77℃后，用一个软木塞封住瓶口，当烧杯中水温缓慢降至42℃时，若想向上拔出软木塞，至少需要施加多大外力？已知大气压强p0=1.0×105Pa，瓶口面积S=1.0×10-3m2，软木塞的重量G=0.50N．（软木塞与瓶口之间的摩擦不计）

Answer 1

以玻璃瓶内气体为研究对象，
P₁=P₀=1.0×10⁵Pa，T₁=273+77=350K，T₂=273+42=315K，
由查理定律可得：

P1

T1

=

P2

T2

，即

1×105Pa

350K

=

P2

315K

  ①，
以软木塞为研究对象，由平衡条件得：
F+P₂S=P₀S+G  ②，由①②解得：F=10.5N．
答：至少需要施加10.5N的外力．