题目

题型：上海模拟题难度：来源：

某同学将广口瓶开口向上放入77℃热水杯中，待热平衡后，用一个剥去蛋壳的熟鸡蛋（最粗处横截面略大于瓶口横截面）恰好封住瓶口，如图所示。当热水杯中水温缓慢降至42℃时，观察到鸡蛋缓慢落入瓶中。已知大气压强p₀=1.0×10⁵Pa，瓶口面积S=1.0×10^-3m²，熟鸡蛋质量G=0.50N。求：
（1）温度为42℃时广口瓶内的压强变为多大？
（2）当熟鸡蛋缓慢落入瓶中时与瓶口间的阻力多大？

答案

解：（1）广口瓶内的空气状态为：
；；
根据查理定律
得×1.0×10⁵Pa=0.9×10⁵ Pa
（2）当熟鸡蛋缓慢时，根据力的平衡，有
G+p₀S =p₂S+f
即f=G+（p₀－p₂）S=[0.50+（1.0×10⁵－0.9×10⁵）×1.0×10^-3]N=10.5N