问题 填空题

在温度为27℃时,一直径为0.3米的薄塑料球内气体压强为1.5×105Pa,大气压强为1.0×105Pa,由于球内外的压强差,使球面绷紧,球面上出现张力.则球面上每厘米长度所受张力为______ N,如果球面上每厘米长度只能承受50N的力,设球体积不变,当球内温度升高到______ K时,球将破裂.

答案

求的半径r=

d
2
=0.15m;

半球面所承受的张力F=(p-p0)S=πr2(p-p0),

每厘米长度上所承受的张力F=

F
2πr
=
1
2
r(p-p0)=3750N/m=37.5N/cm;

当球每厘米长度上受到的张力是50N时,设球内气体压强为p1

则F′=

1
2
r(p1-p0),气体压强p1≈1.67×105Pa,

气体初状态时的温度T=273+27=300K,

由查理定律可得,

P
T
=
P1
T1
,即
1.5×105
300
=
1.67×105
T1
,解得T1=334K;

故答案为:37.5;334.

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