问题 问答题

现有m=0.90kg的硝酸甘油[C3H5(NO33]被密封于体积V0=4.0×10-3m3的容器中,在某一时刻被引爆,瞬间发生激烈的化学反应,反应的产物全是氮、氧…等气体.假设:反应中每消耗1kg的硝酸甘油释放能量U=6.00×106J/kg;反应产生的全部混合气体温度升高1K所需能量Q=1.00×103J/K;这些混合气体满足理想气体状态方程

pV
T
=C(常量),其中常量C=240J/K.已知在反应前硝酸甘油的温度T0=300K.若设想在化学反应发生后容器尚未破裂,且反应释放的能量全部用于升高气体的温度,求器壁所受的压强.

答案

根据题意,化学反应完成后,硝酸甘油释放的总能量为:

E=mU                   ①

设反应后气体的温度为T,根据题意,有

E=Q(T-T0)           ②

根据

pV
T
=C(常量)器壁所受的压强为:

p=

CT
V0
               ③

联立①②③并代入数据,得:p=3.4×108PA.

答:器壁所承受的压强为:p=3.4×108PA.

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