Question

（９分）某同學將廣口瓶開口向上放入７７℃熱水杯中，待熱平衡后，用一個剝去蛋殼的熟雞蛋（最粗處橫截面略大于瓶口橫截面）恰好封住瓶口，如圖所示．當熱水杯中水溫緩慢降至４２℃時，觀察到雞蛋緩慢落入瓶中．已知大氣壓強Ｐａ，瓶口面積Ｓ＝，熟雞蛋重力Ｇ＝０．５０Ｎ．求：
①溫度為４２℃時廣口瓶內的壓強變為多大？
②當熟雞蛋緩慢落入瓶中時雞蛋與瓶口間的阻力為多大？

Answer 1

①0.9×10⁵Pa；②10.5N。

試題分析：①廣口瓶內的空氣狀態為p₁=p₀=1.0×105Pa；T₁=350K；T₁=315K；
根據查理定律：得p₂==0.9×10⁵Pa；
②當熟雞蛋緩慢下落時，根據力的平衡，有G+p₀S=p₂S+f
即f=G+(p₀－p₂)S=10.5N。