Question

19．裝熱水的保溫瓶，蓋緊瓶塞一段時間后，常常發現瓶塞不易拔出，此現象表明，此時瓶內氣壓小于（選填“大于”、“等于”或“小于”）外界大氣壓．假定外界大氣壓為10⁵Pa，瓶口橫截面積為10cm²，拔出瓶塞至少用10N的力，則瓶內氣體的壓強是9×10⁴Pa．（不考慮瓶塞的質量和受到的摩擦力）

Answer 1

分析 （1）木塞出現難拔出的現象，是因為瓶內的氣壓與瓶外的大氣壓不相等造成的；
（2）由公式F=pS可求出外界的大氣壓力，再減去拔出瓶塞需要的力即可求出瓶內的氣體壓力，再用p=$\frac{F}{S}$求出瓶內氣體的壓強．

解答 解：（1）蓋緊瓶塞，瓶中的熱水過一段時間溫度降低，會導致瓶內氣壓減小，瓶內氣壓小于外界的大氣壓，瓶塞就在壓強差的作用下被緊緊地壓在了瓶口上，很難撥出；
（2）外界大氣作用在瓶塞上的壓力：
F=pS=10⁵Pa×10×10^-4m²=100N
拔出瓶塞的力F₁=10N，瓶內氣體壓力F₂=F-F₁=100N-10N=90N．
所以瓶內氣體壓強：
p₂=$\frac{{F}_{2}}{S}$=$\frac{90N}{10×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=9×10⁴Pa．
故答案為：小于；9×10⁴．

點評 本題考查生活中的物理現象以及壓力公式和壓強公式的運用，要求學生平時多觀察、多思考、將生活實際和物理知識緊密聯系起來．