跟大气连通开口向上容器内的空气温度为27度,质量为8kg,当温度升高到127度时,容器内空气质量为多少

问题描述:

跟大气连通开口向上容器内的空气温度为27度,质量为8kg,当温度升高到127度时,容器内空气质量为多少

t1=27摄氏度,M1=8千克,t2=127摄氏度
设温度升高后,容器内空气质量是M2
分析:当温度升高时,容器内的空气必然向外面膨胀,将后来在外面的部分空气与容器里面的空气看成一个整体,则原来温度下容器内空气的质量是等于后来温度下整体的质量,且气体的压强不变(等于大气压强).
  设容器的容积是V,温度升高后整体的体积是V1(外面部分与容器内的部分体积之和)
则有 V / ( t1+273)=V1/ (t2+273)
得 V / ( 27+273)=V1/ (127+273)
V1=4 V / 3
对后面状态的整体分析:整体的体积是 (4 V / 3) ,说明在容器外面的那部分空气的体积是( V / 3),且这时容器的内、外部分空气的密度是相同的.
所以 容器内、外部分空气的质量之比等于其体积之比.
即 M2 / V=(M1-M2)/ ( V / 3)
得后来容器内空气质量是 M2=3*M1 / 4=3*8 / 4=6 千克