问题
问答题
某底面积为0.01米2的薄壁柱形容器内盛有0.2米深的水,另一容器中盛有体积为3.0×10-3米3的酒精(ρ酒精=0.8×103千克/米3).①求水对容器底部的压强p水;
②求酒精的质量m酒;
③若把以上两种液体分别倒入底面积为S和2S的两个足够高的薄壁柱形容器内,要求液体对容器底部压强的比值最大.根据要求选择:底面积为______的容器装水,底面积为______的容器装酒精;求出:液体对两容器底部压强的最大比值.
答案
(1)水对容器底部的压强:
p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1960Pa;
(2)∵ρ=
,m V
∴酒精的质量:
m酒=ρ酒V酒=0.8×103kg/m3×3×10-3m3=2.4kg,
(3)水的体积:
V水=Sh=0.01m2×0.2m=0.002m3,
水的质量:
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.0,02m3=2kg,
酒精的质量大于水的质量,所以酒精对容器底的压力大于水对容器底的压力,根据p=
可知,压强与受力面积成反比,要求压强比值最大,所以压力大的液体倒入底面积小的容器中,即酒精倒入底面积为S的容器中,水倒入底面积为2S的容器中;F S
其比值为:
=p酒 p水
=F酒 S F水 2S
×F酒 S
=2S F水
=2F酒 F水
=2G酒 G水
=2m酒g m水g
=2m酒 m水
=2.4.2×2.4kg 2kg
答:①水对容器底部的压强为1960Pa;
②酒精的质量为2.4kg;
③2S;S;液体对两容器底部压强的最大比值为2.4.