
爆米花酥脆可口,是许多人喜欢的零食。如图所示为传统爆米花机,其原理为:加热封闭铁炉时,炉内产生高压,炉中玉米粒内存有高压水蒸气。当铁炉顶盖被快速打开时,炉内气体迅速膨胀,压强迅速减小,使得玉米粒内外压强差变大,导致玉米粒内高压水蒸气急剧膨胀,瞬时爆开玉米粒。为使玉米粒爆开,铁炉内外压强差至少为。已知加热前封闭铁炉内气体(可视作理想气体)的温度为27℃,铁炉密闭良好,大气压强恒为:
。
(1)求打开铁炉顶盖前铁炉内的最低温度;
(2)若开盖前后瞬间气体温度不变,压强变为,求开盖前后瞬间炉内气体密度比。
【答案】(1) (2)
【详解】(1)加热前铁炉内气体温度为,设打开铁炉盖前铁炉内的最低温度为
,
由查理定律得(2分)
为使玉米粒爆开,则
解得(1分)
(2)开盖前后,对铁炉内的气体,由玻意耳定律得
由于开盖前后研究气体质量一定,则 (2分)
解得(1分)
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