18.如圖甲所示的一款茶寵玩具特別有意思,當(dāng)將熱茶淋在茶寵上時(shí),茶寵會(huì)向外噴水,寓意吐故納新。為了研究其中的原理,小磊同學(xué)將茶寵理想化為如圖乙所示圓柱形容器,在容器底端側(cè)面有一尺寸可忽略的細(xì)孔,細(xì)孔下方是實(shí)心配重塊,圓柱橫截面積為S、細(xì)孔上方空間高為H。初始時(shí)容器內(nèi)部空氣的質(zhì)量為m
0,內(nèi)部壓強(qiáng)與外界大氣壓均為p
0,溫度為T
0。容器內(nèi)氣體可視為理想氣體?,F(xiàn)用熱水淋在容器上,使容器內(nèi)氣體溫度達(dá)到T
1,此時(shí)容器內(nèi)部有空氣逸出;然后迅速將容器放入一足夠大的盛有水的水盆中,保證容器上的小孔恰好在水面以下。隨著容器內(nèi)氣體溫度降低,水盆中的水會(huì)被吸入容器,當(dāng)氣體溫度恢復(fù)為T
0時(shí),容器內(nèi)外水面的高度差為h,然后取出容器,當(dāng)將熱茶淋在容器上時(shí)就會(huì)出現(xiàn)神奇的噴水現(xiàn)象了。
(1)求將熱水淋在茶寵上,容器升溫后逸出空氣的質(zhì)量Δm;
(2)若容器橫截面積S=20cm
2,H=6cm,h=1cm,T
0=300K,大氣壓強(qiáng)p
0=1×10
5Pa,水的密度ρ=1×10
3kg/m
3,重力加速度g=10m/s
2,求此時(shí)容器內(nèi)的溫度T
1(保留三位有效數(shù)字)。