Question

11．2013年6月11日“神舟十號”順利升空，標(biāo)志著我國火箭載人太空飛行有了歷史性的跨越，高空實驗火箭起飛前，儀器艙內(nèi)氣體的壓強p₀=1atm，溫度t₀=27℃，在火箭豎直向上飛行的過程中，加速度的大小等于重力加速度g，儀器艙內(nèi)水銀氣壓計是示數(shù)為p=0.6p₀，已知儀器艙是密封的，那么，這段過程中艙內(nèi)溫度是（　　）

• A． 16.2℃
• B． 32.4℃
• C． 360K
• D． 180K

Answer 1

分析 以水銀柱為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律列出等式，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程列式求解，根據(jù)牛頓第二定律求得受力情況，然后根據(jù)狀態(tài)方程求得答案．

解答 解：以a=g的加速度勻加速上升時，對氣壓計內(nèi)的水銀柱，根據(jù)牛頓第二定律有：
${p}_{2}^{\;}S-mg=ma$
得${p}_{2}^{\;}S=2mg$
以氣體為研究對象
${p}_{1}^{\;}={p}_{0}^{\;}=1atm$                      ${T}_{1}^{\;}=300K$
${p}_{2}^{\;}=\frac{2mg}{S}$
其中$m=ρhS=ρ\frac{{p}_{0}^{\;}×0.6S}{ρg}$
所以${p}_{2}^{\;}=1.2{p}_{0}^{\;}$
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，氣體等容變化有：$\frac{{p}_{1}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{{p}_{2}^{\;}}{{T}_{2}^{\;}}$
解得：${T}_{2}^{\;}=360K$
故選：C

點評 本題關(guān)鍵是根據(jù)題意得到各個狀態(tài)對應(yīng)的壓強，體積，溫度中已知量，然后根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程列式求解未知量，先根據(jù)牛頓第二定律求得受力分析求末態(tài)壓強．