某同学喝一盒牛奶但未喝完,想测量剩余牛奶的体积。他发现插在牛奶盒里的透明竖直吸管内残留了一小段长度为l的牛奶柱,于是用蜡将接口密封,吸管下端在液面上方,如图所示。他先在室内测得牛奶盒接口处到牛奶柱下端的距离为l1,再将牛奶盒拿到室外一段时间后,测得接口处到牛奶柱下端的距离变为l2。已知室内的热力学温度为T1,室外的热力学温度为T2(T2>T1),大气压恒为p0,吸管横截面积为S,牛奶盒容积为V0,牛奶密度为ρ,重力加速度为g,忽略吸管壁的厚度和牛奶柱的蒸发,整个过程牛奶盒未形变,牛奶未溢出,牛奶盒及吸管内的封闭气体视为理想气体。
(1)求剩余牛奶的体积;
(2)若气体的内能与热力学温度成正比,比例系数为k,求该过程封闭气体吸收的热量。
【答案】(1)剩余牛奶的体积为;
(2)该过程封闭气体吸收的热量为(p0+ρgl)(l2-l1)S+kT2-kT1。
V
0
-
l
2
S
T
1
-
l
1
S
T
2
T
2
-
T
1
(2)该过程封闭气体吸收的热量为(p0+ρgl)(l2-l1)S+kT2-kT1。
【解答】
【点评】
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发布:2024/10/18 0:0:1组卷:42引用:8难度:0.5