高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第13點(diǎn) 氣體變質(zhì)量問(wèn)題的處理方法素材 新人教版選修3-3

第13點(diǎn)氣體變質(zhì)量問(wèn)題的處理方法 分析變質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，可以通過(guò)巧妙選擇合適的研究對(duì)象，使這類問(wèn)題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量的氣體問(wèn)題，用理想氣體狀態(tài)方程求解1打氣問(wèn)題向球、輪胎中充氣是一個(gè)典型的氣體變質(zhì)量的問(wèn)題只要選擇球內(nèi)原有氣體和即將打入的氣體作為研究對(duì)象，就可以把充氣過(guò)程中的氣體質(zhì)量變化的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量氣體的狀態(tài)變化問(wèn)題2抽氣問(wèn)題從容器內(nèi)抽氣的過(guò)程中，容器內(nèi)的氣體質(zhì)量不斷減小，這屬于變質(zhì)量問(wèn)題分析時(shí)，將每次抽氣過(guò)程中抽出的氣體和剩余氣體作為研究對(duì)象，質(zhì)量不變，故抽氣過(guò)程可看做是膨脹的過(guò)程3灌氣問(wèn)題將一個(gè)大容器中的氣體分裝到多個(gè)小容器中的問(wèn)題也是一個(gè)典型的變質(zhì)量問(wèn)題分析這類問(wèn)題時(shí)，可以把大容器中的氣體和多個(gè)小容器中的氣體看做是一個(gè)整體來(lái)作為研究對(duì)象，可將變質(zhì)量問(wèn)題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量問(wèn)題4漏氣問(wèn)題容器漏氣過(guò)程中氣體的質(zhì)量不斷發(fā)生變化，屬于變質(zhì)量問(wèn)題，不能用理想氣體狀態(tài)方程求解如果選容器內(nèi)剩余氣體與漏出的氣體為研究對(duì)象，便可使問(wèn)題變成定質(zhì)量的氣體狀態(tài)變化的問(wèn)題，可用理想氣體狀態(tài)方程求解對(duì)點(diǎn)例題貯氣筒內(nèi)壓縮氣體的溫度為27 ，壓強(qiáng)是20 atm，從筒內(nèi)放出一半質(zhì)量的氣體后，并使筒內(nèi)剩余氣體的溫度降低為12 ，求剩余氣體的壓強(qiáng)為多大？解題指導(dǎo)以筒內(nèi)剩余氣體為研究對(duì)象，它原來(lái)占有整個(gè)筒容積的一半，后來(lái)充滿整個(gè)筒，設(shè)筒的容積為V，則初態(tài)：p120 atm，V1V，T1(27327) K300 K末態(tài)：p2？，V2V，T2(27312) K285 K根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：得：p2 atm9.5 atm.答案9.5 atm技巧點(diǎn)撥選擇剩余氣體為研究對(duì)象，把變質(zhì)量問(wèn)題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量問(wèn)題1一只輪胎容積為V10 L，已裝有p11 atm的空氣現(xiàn)用打氣筒給它打氣，已知打氣筒的容積為V01 L，要使胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到p22.5 atm，應(yīng)至少打氣(設(shè)打氣過(guò)程中輪胎容積及氣體溫度保持不變，大氣壓強(qiáng)p01 atm)()A8次 B10次C12次 D15次答案D解析本題中，胎內(nèi)氣體質(zhì)量發(fā)生變化，選打入的和原來(lái)的氣體組成的整體為研究對(duì)象設(shè)打氣次數(shù)為n，則V1nV0V，由玻意耳定律得，p1V1p2V，解得n15次，故選D.2一只兩用活塞氣筒的原理如圖1所示(打氣時(shí)如圖甲所示，抽氣時(shí)如圖乙所示)，其筒內(nèi)體積為V0，現(xiàn)將它與另一只容積為V的容器相連接，容器內(nèi)的空氣壓強(qiáng)為p0，當(dāng)分別作為打氣筒和抽氣筒時(shí)，活塞工作n次后，在上述兩種情況下，容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)分別為(大氣壓強(qiáng)為p0)()圖1Anp0，p0B.p0，p0C(1)np0，(1)np0D(1)p0，()np0答案D解析打氣時(shí)，活塞每推動(dòng)一次，把體積為V0，壓強(qiáng)為p0的氣體推入容器內(nèi)，若活塞工作n次，就是把壓強(qiáng)為p0，體積為nV0的氣體壓入容器內(nèi)，容器內(nèi)原來(lái)有壓強(qiáng)為p0，體積為V的氣體，根據(jù)玻意耳定律得：p0(VnV0)pV.所以pp0(1n)p0.抽氣時(shí)，活塞每拉動(dòng)一次，把容器中的氣體的體積從V膨脹為VV0，而容器的氣體壓強(qiáng)就要減小，活塞推動(dòng)時(shí)，將抽氣筒中的V0氣體排出，而再次拉動(dòng)活塞時(shí)，將容器中剩余的氣體從V又膨脹到VV0，容器內(nèi)的壓強(qiáng)繼續(xù)減小，根據(jù)玻意耳定律得：第一次抽氣p0Vp1(VV0)，p1p0.活塞工作n次，則有：pn()np0.故正確答案為D.