Question

20．為了測某種安全閥所能承受的最大內部壓強，某同學設計制作了一個簡易的測試裝置，該裝置是一個裝有電加熱器和溫度傳感器的可密閉容器．操作步驟如下：
（A）記錄密閉容器內空氣的初始溫度t₁；
（B）當安全閥開始漏氣時，記錄容器內空氣的溫度t₂；
（C）用電加熱器加熱容器內的空氣；
（D）將一定量的空氣密閉在容器內，蓋緊容器蓋，將待測安全閥安裝在容器蓋上．
（1）正確的操作順序是：DACB；（只需填步驟前的字母）
（2）測得大氣壓強為1.0×10⁵Pa，溫度t₁=27℃，t₂=87℃，這個安全閥能承受的最大內部壓強是1.2×10⁵Pa．

Answer 1

分析 本實驗是為了測試安全閥所能承受的最大內部壓強，將待測安全閥安裝在容器蓋上，將一定量空氣密閉在容器內，加熱容器內的空氣，剛漏氣時壓強即所能承受的最大內部壓強．封閉氣體發生等容變化，根據查理定律求解安全閥能承受的最大內部壓強．

解答 解：（1）首先要安裝安全閥，則D為第一步；
         要記錄初始封閉氣體的溫度．則A為第二步．
         加熱升溫是第三步，則C為第三步．
         記錄剛漏氣時溫度，則B是第四步．
故正確的操作順序為DACB
    （2）T₁=300K，T₂=350K，P₁=1.0X10⁵Pa
根據查理定律得
   $\frac{{p}_{1}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{{p}_{2}^{\;}}{{T}_{2}^{\;}}$  解得  P₂=1.2×10⁵Pa
故答案為：（1）D A C B      （2）1.2×10⁵．

點評 本題考查用理論解決實際問題的能力，基本原理為查理定律，要保證滿足這個定律的條件：氣體的質量一定，要密封氣體，測量初末狀態的溫度，根據初態壓強測量末態壓強．