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

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1、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

2、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

3、為V，則 初態(tài)：p1＝20 atm，V1＝V，T1＝(273＋27) K＝300 K 末態(tài)：p2＝？，V2＝V，T2＝(273＋12) K＝285 K 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：＝ 得：p2＝＝ atm＝9.5 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V＝10 L，已裝有p1＝1 atm的空氣．現(xiàn)用打氣筒給它打氣，已知打氣筒的容積為V0＝1 L，要使 胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到p2＝2.5 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)p0＝1 atm)(　　) A．8次 B．10次

4、C．12次 D．15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V1＝nV0＋V，由玻意耳定律得，p1V1＝p2V，解得n＝15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1 A．np0，p0 B.p0，p0 C．(1＋)np0，(1＋)np0 D．(1＋)p0，()np0

5、 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(V＋nV0)＝p′V. 所以p′＝p0＝(1＋n)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V＋V0，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V＋V0，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p0V＝p1(V＋V0)， p1＝p0. 活塞工作n次，則有：pn＝()np0.故正確答案為D.