图甲为加油站加油系统示意图，油罐容积为30m3，为了降低油品损耗，保证油罐运行安全，在油罐顶部安装有调节油罐内外压力平衡的呼吸阀，其中呼吸阀（图乙）管口面积为2×10-3m2，呼吸阀

Question

图甲为加油站加油系统示意图，油罐容积为30m³，为了降低油品损耗，保证油罐运行安全，在油罐顶部安装有调节油罐内外压力平衡的呼吸阀，其中呼吸阀（图乙）管口面积为2×10^-3m²，呼吸阀的重力不计；油罐内有一弹簧对阀盖施加0.6N向上的恒力，同时油罐内气体对阀盖也有向上的作用力，因此阀盖能将吸气管口堵住．加油时，加油机内油泵自动启动，加油枪流量控制为Q=5×10^-4m³/s；（ρ_油=0.8×10³kg/m³，外界大气压取10⁵Pa，g=10N/kg）

（1）若加油枪口横截面积为4×10^-4m²，则加油时油在油枪口处流速是多少m/s？
（2）若油罐中油的体积为10.04m³，则在加油多长时间后，阀盖不能堵住吸气管，即呼吸阀打开？
（在呼吸阀未打开，并且罐内气体质量、温度保持不变，罐内气体压强与其体积关系如下表所示）

油罐的气体体积（m3）	…	19.96	19.98	20	20.02	20.04	…
油罐的气体压强（Pa）	…	99900	99800	99700	99600	99500	…

Answer 1

（1）油在油枪口处流速为：v=QS=5×10−4m3/s4×10−4m2=1.25m/s；（2）当吸气阀刚好打开时，对于阀盖，有：F外=F内+F0，∵p=FS，∴F=pS，∴p外S2=p内S2+F0即：105Pa×2×10-3m2=p内×2×10-3m2+0.6N，解得：p内=997...