有一种气压保温瓶其结构如图。用手压下按压器,气室上方小孔被堵住,在瓶内气体压强作用下,水经出水管流出。按压器面积为8cm2,瓶内水面低于出水管10cm。
(1)要将水压出管口,瓶内水面上方的压强至少要多大?
(2)在按压器上至少要加多大的压力?(大气压取1atm。弹簧的平均弹力为1N,按压器所受重力忽略不计 1atm=1.01×105Pa g=10N/kg)
解析:
(1)要将水压出管口,瓶内气压至少为大气压与水面上方水柱的压强之和。故
Pmin=P0+ρ水gh
=1.01×105Pa+1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10-2m
=1.02×105Pa
(2)平衡时,手对按压器的压力为弹力和气室与大气压的压力差。故:
Fmin=(Pmin-P0)S+1N
=(1.02×105Pa-1.01×105Pa)×8×10-4m2+1N
=1.8N
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