如圖所示,傳統爆米花機的“爆米”原理是:密封鐵爐內,米粒和空氣同時受熱,米粒中的水分蒸發,與空氣形成混合氣,爐內產生高壓,讓米粒中水分繼續蒸發受阻。打開鐵爐,米粒突遇低溫產生內外壓力差,米粒中水分急劇膨脹使米粒爆炸形成爆米花。某型爆米花機的鐵爐倉體積為V=2×10-2m3。工人師傅封裝米粒的實物體積為V0=4.5×10-3m3,翻滾鐵爐均勻加熱,同時觀察儀表,當爐內溫度升高到1527℃時,決定開爐,只聞“砰”的一聲響,潔白香脆的爆米花應聲出爐。已知環境溫度為27℃,大氣壓強為P0=1×105Pa。忽略米粒因水分蒸發對自身體積的影響,將爐內氣體視為理想氣體,試求:
(1)不計水蒸氣的體積,開爐前瞬間爐內空氣的壓強是多少;
(2)達到開爐溫度時,水蒸氣占混合氣的體積比例為20%,則開爐前瞬間爐內空氣的壓強又是多少,混合氣的壓強是多少。
【答案】(1)不計水蒸氣的體積,開爐前瞬間爐內空氣的壓強是6×105Pa;
(2)達到開爐溫度時,水蒸氣占混合氣的體積比例為20%,則開爐前瞬間爐內空氣的壓強是7.5×105Pa,因爐內空氣是混合氣的一部分,在相同狀態下,混合氣的壓強同為7.5×105Pa。
(2)達到開爐溫度時,水蒸氣占混合氣的體積比例為20%,則開爐前瞬間爐內空氣的壓強是7.5×105Pa,因爐內空氣是混合氣的一部分,在相同狀態下,混合氣的壓強同為7.5×105Pa。
【解答】
【點評】
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