2018粤教版高中物理选修(3-3)第16点《气体变质量问题的处理方法》精讲精练

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2017-2018学年粤教版高中物理选修3-3课件:第二章 第八节气体实验定律(Ⅱ)

2017-2018学年粤教版高中物理选修3-3课件:第二章 第八节气体实验定律(Ⅱ)

特别说明 p -T 图象:一定质量的某种气体,在等 容过程中,气体的压强 p 和热力学温度 T 的图线是过原 点的直线.
5.推论.
一定质量的气体,从初状态(p、T)开始,发生一个等 容变化过程,其压强的变化量Δp 与温度的变化量ΔT 间 的关系为:Δp=ΔTT·p.这是查理定律的分比形式.
【典例 1】 1697 年法国物理学家帕平发明了高压
第二章 固体、液体和气体
第八节 气体实验定律(Ⅱ)
学习目标
1.知道什么是气体的等 容变化、等压变化和 过程. 2.理解p T图象和VT图 象的物理意义. 3.会用查理定律和 盖·吕萨克定律解决问 题. 4.掌握液柱移动问 题.
重点 难点
重点难点
1.理解p T图象和VT图象的 物理意义. 2.会用查理定律和盖·吕 克定律解决问题.
逸出到房间外,由此可计算出房间内原来的温度是( )
A.-7 ℃
B.7 ℃ C.17 ℃ D.27 ℃
解析:以升温前房间里的气体为研究对象,由盖·吕
T+3 V(1+1%) 萨克定律得: T = V ,
解得:T=300 K,t=27 ℃. 答案:D
知识点三 对气体实验定律的解释
提炼知识 1.玻意耳实验定律的微观解释. 一定质量的气体,温度保持不变时,分子的平均动 能是一定的.在这种情况下,体积减小,分子的密集程 度增大,气体的压强就增大.
(1.34×105 - 1.0×105)×3.14×
4
N=
0.24 N,
所以 m=0.024 kg. 答案:0.024 kg
题后反思 1.确定研究对象及是否适用查理定律条件. 2.确定初末两个状态的温度和压强. 3.按查理定律公式列式求解. 4.分析、检验求解结果是否合理.

高中物理 2.6 气体状态参量 粤教版选修3-3

高中物理 2.6 气体状态参量 粤教版选修3-3

• 2.单位
米3
m3
• 国升际单毫升位制中,体积L 的m单L 位为
号:
,常用的单位
,符

还有

为、
.
,符号分别
预习导学
• 二、温度和ห้องสมุดไป่ตู้标
• 1 . 温 度 : 物 体 内平均部动能分 子 热 运 动
的标志.
摄氏温标 热力学温标
• 2 . 温 标 : 温 度 的热力数学值 表 示 法 , 一 般 有
越大. • [温馨提示] (1)容器内气体压强的大小与重
力无关.与液体压强不同,液体的压强由液 体的重力产生,在完全失重的状态下,容器 中气体压强不变,而液体的压强消失. • (2)容器内气体的压强与大气压强也不同,大
课堂讲义
• 例2 (2014·大纲版)(双选)对于一定量的稀 薄气体,下列说法正确的是 ()
• A.压强变大时,分子热运动必然变得剧烈 • B.保持压强不变时,分子热运动可能变得
剧烈 • C.压强变大时,分子间的平均距离必然变
小 • D.压强变小时,分子间的平均距离可能变

课堂讲义
• 三、封闭气体压强的计算 • 1.液柱封闭气体 • 等压法:同种液体在同一深度液体的压强
相等,在连通器中,灵活选取等压面,利用 两侧压强相等求解气体压强.如图2-6-1甲

热力学温标的零点在摄氏 相同

温标的
.
• (2) 两 种 温 标 的 分 度 , 即 每 一 度 的 大


预习导学
• 三、压强
• 1 . 定 义 : 气 体 作 用 在 器压壁力单 位 面 积 上

.帕斯卡
• 2.单位:(1)国际单位: 简称:帕,标符准号大:气压Pa,

粤教版高中物理选择性必修第三册第2章素养提升课1气体实验定律的综合应用课件

粤教版高中物理选择性必修第三册第2章素养提升课1气体实验定律的综合应用课件

A
B
√C
√D
[跟进训练]
1.如图所示,左端封闭、右侧开口的U形管内分别用水银封有两部分气
体,右侧部分封闭气体的压强为p1,水银面高度差为h.当左侧部分气体
温度升高较小的Δt,重新达到平衡后,h和p1的变化是( )
A.h不变,p1不变
B.h不变,p1变大
C.h变小,p1变小
√D.h变小,p1不变
考点2 关联气体问题 该类问题涉及两部分(或两部分以上)的气体,它们之间虽然没有气 体交换,但在压强或体积这些量间有一定的关系,分析清楚这些关 系往往是解决问题的关键,解决这类问题的一般方法有: (1)分别选取每一部分气体为研究对象,确定初末状态及其状态参量, 根据气体实验定律或理想气体状态方程写出状态量间的关系式. (2)分析关联气体之间的压强关系、体积关系,并写出关系式. (3)联立多个方程求解.
第二章 气体、液体和固体
素养提升课(一) 气体实验定律的综 合应用
学 1.能熟练运用气体实验定律解决液体移动的问题. 习 2.掌握关联气体问题的处理方法与技巧. 任 3.能准确应用理想气体的图像解决相关问题,提升解题能 务 力.
01
关键能力·情境探究达成
考点1 液柱类移动问题 考点2 关联气体问题 考点3 理想气体图像转换问题
4.从图像中的某一点(平衡状态)的状态参量开始,根据不同的变化 过程,先用相对应的规律计算出下一点(平衡状态)的状态参量,再 逐一分析计算出各点的p、V、T. 5.根据计算结果在图像中描点、连线,作出一个新的图线,并根 据相应的规律逐一检查是否有误.
【典例3】 如图所示是一定质量的理想气体状态按图中箭头顺序 变化,状态D的温度为27 ℃,BC为一段双 -T图像.(T=273 K+t)

气体变质量问题 ppt课件

气体变质量问题 ppt课件

) B.10次
C.12次
D.15次
气体变质量问题
例2:活塞式气泵是利用气体体积膨胀来降低气体压强 的,已知某贮气罐的容积为V0,气泵气筒的容积为V, 设抽气过程中温度不变体压强变为多少?
例3:某容积为20L的氧气瓶装有30atm的氧气,现把氧
气分装到容积为5L的小钢瓶中,使每个小钢瓶中氧气的
压强为4atm,如每个小钢瓶中原有氧气压强为1atm。问
最多能分装多少瓶?(设分装过程中无漏气,且温度不
变)
气体变质量问题
变质量问题的处理方法
气体变质量问题
例1.一只轮胎容积为V=10 L,已装有p1=1 atm的空 气。现用 打气筒给它打气,已知打气筒的容积为V0=1 L,要使胎内气体压强达到p2=2.5 atm,应至少打多少 次气?(设打气过程中轮胎容积及气体温度维持不变,大
气压强p0=1 atm) ( A.8次

运用气体定律解决变质量问题的几种方法

运用气体定律解决变质量问题的几种方法

图1运用气体定律解决变质量问题的几种方法解变质量问题是气体定律教学中的一个难点,气体定律的适用条件是气体质量不变,所以在解决这一类问题中就要设法将变质量转化为定质量处理。

常用的解题方法如下。

一、等效的方法在充气、抽气的问题中可以假设把充进或抽出的气体包含在气体变化的始末状态中,即用等效法把变质量问题转化为恒定质量的问题。

1.充气中的变质量问题设想将充进容器内的气体用一根无形的弹性口袋收集起来,那么当我们取容器和口袋内的全部气体为研究对象时,这些气体状态不管怎样变化,其质量总是不变的.这样,我们就将变质量的问题转化成质量一定的问题了.例1.一个篮球的容积是2.5L ,用打气筒给篮球打气时,每次把510Pa 的空气打进去3125cm .如果在打气前篮球里的空气压强也是510Pa ,那么打30次以后篮球内的空气压强是多少Pa?(设在打气过程中气体温度不变)解析: 由于每打一次气,总是把V ∆体积,相等质量、压强为0p 的空气压到容积为0V 的容器中,所以打n 次气后,共打入压强为0p 的气体的总体积为n V ∆,因为打入的n V ∆体积的气体与原先容器里空气的状态相同,故以这两部分气体的整体为研究对象.取打气前为初状态:压强为0p 、体积为0V n V +∆;打气后容器中气体的状态为末状态:压强为n p 、体积为0V .令2V 为篮球的体积,1V 为n 次所充气体的体积及篮球的体积之和则1 2.5300.125V L L =+⨯由于整个过程中气体质量不变、温度不变,可用玻意耳定律求解。

1122p V p V ⨯=⨯55112210(2.5300.125)Pa 2.510Pa 2.5p V p V ⨯⨯+⨯===⨯2.抽气中的变质量问题用打气筒对容器抽气的的过程中,对每一次抽气而言,气体质量发生变化,其解决方法同充气问题类似:假设把每次抽出的气体包含在气体变化的始末状态中,即用等效法把变质量问题转化为恒定质量的问题. 例2。

运用气体定律解决变质量问题的几种方法

运用气体定律解决变质量问题的几种方法

运用气体定律解决变质量问题的几种方法解变质量问题是气体定律教学中的一个难点,气体定律的适用条件是气体质量不变,所以在解决这一类问题中就要设法将变质量转化为定质量处理。

常用的解题方法如下。

一、等效的方法在充气、抽气的问题中可以假设把充进或抽出的气体包含在气体变化的始末状态中,即用等效法把变质量问题转化为恒定质量的问题。

1.充气中的变质量问题设想将充进容器内的气体用一根无形的弹性口袋收集起来,那么当我们取容器和口袋内的全部气体为研究对象时,这些气体状态不管怎样变化,其质量总是不变的.这样,我们就将变质量的问题转化成质量一定的问题了.例1.一个篮球的容积是2.5L ,用打气筒给篮球打气时,每次把510Pa 的空气打进去3125cm 。

如果在打气前篮球里的空气压强也是510Pa ,那么打30次以后篮球内的空气压强是多少Pa ?(设在打气过程中气体温度不变)解析: 由于每打一次气,总是把V ∆体积,相等质量、压强为0p 的空气压到容积为0V 的容器中,所以打n 次气后,共打入压强为0p 的气体的总体积为n V ∆,因为打入的n V ∆体积的气体与原先容器里空气的状态相同,故以这两部分气体的整体为研究对象.取打气前为初状态:压强为0p 、体积为0V n V +∆;打气后容器中气体的状态为末状态:压强为n p 、体积为0V .令2V 为篮球的体积,1V 为n 次所充气体的体积及篮球的体积之和则1 2.5300.125V L L =+⨯由于整个过程中气体质量不变、温度不变,可用玻意耳定律求解。

1122p V p V ⨯=⨯55112210(2.5300.125)Pa 2.510Pa 2.5p V p V ⨯⨯+⨯===⨯2.抽气中的变质量问题用打气筒对容器抽气的的过程中,对每一次抽气而言,气体质量发生变化,其解决方法同充气问题类似:假设把每次抽出的气体包含在气体变化的始末状态中,即用等效法把变质量问题转化为恒定质量的问题。

《气体》专题一-变质量问题(教师版)讲课教案

《气体》专题一-变质量问题(教师版)讲课教案

《气体》专题一-变质量问题(教师版)《气体》专题一 变质量问题对理想气体变质量问题,可根据不同情况用克拉珀龙方程、理想气体状态方程和气体实验定律进行解答。

方法一:化变质量为恒质量——等效的方法在充气、抽气的问题中可以假设把充进或抽出的气体包含在气体变化的始末状态中,即用等效法把变质量问题转化为恒定质量的问题。

方法二:应用密度方程一定质量的气体,若体积发生变化,气体的密度也随之变化,由于气体密度 m Vρ=,故将气体体积mVρ=代入状态方程并化简得:222111T pT p ρρ=,这就是气体状态发生变化时的密度关系方程.此方程是由质量不变的条件推导出来的,但也适用于同一种气体的变质量问题;当温度不变或压强不变时,由上式可以得到:2211ρρp p =和T T 211ρρ=,这便是玻意耳定律的密度方程和盖·吕萨克定律的密度方程. 方法三:应用克拉珀龙方程其方程为。

这个方程有4个变量:p 是指理想气体的压强,V 为理想气体的体积,n 表示气体物质的量,而T 则表示理想气体的热力学温度;还有一个常量:R 为理想气体常数,R=8.31J/mol.K=0.082atm.L/mol.K 。

方法四: 应用理想气体分态式方程若理想气体在状态变化过程中,质量为m 的气体分成两个不同状态的部分,或由若干个不同状态的部分的同种气体的混合,则应用克拉珀龙方程易推出:上式表示在总质量不变的前提下,同种气体进行分、合变态过程中各参量之间的关系,可谓之“分态式”状态方程。

1.充气中的变质量问题设想将充进容器内的气体用一根无形的弹性口袋收集起来,那么当我们取容器和口袋内的全部气体为研究对象时,这些气体状态不管怎样变化,其质量总是不变的.这样,我们就将变质量的问题转化成质量一定的问题了.例1.一个篮球的容积是2.5L ,用打气筒给篮球打气时,每次把510Pa 的空气打进去3125cm 。

如果在打气前篮球里的空气压强也是510Pa ,那么打30次以后篮球内的空气压强是多少Pa ?(设在打气过程中气体温度不变)图1解析: 由于每打一次气,总是把V ∆体积,相等质量、压强为0p 的空气压到容积为0V 的容器中,所以打n 次气后,共打入压强为0p 的气体的总体积为n V ∆,因为打入的n V ∆体积的气体与原先容器里空气的状态相同,故以这两部分气体的整体为研究对象.取打气前为初状态:压强为0p 、体积为0V n V +∆;打气后容器中气体的状态为末状态:压强为n p 、体积为0V .令2V 为篮球的体积,1V 为n 次所充气体的体积及篮球的体积之和则1 2.5300.125V L L =+⨯由于整个过程中气体质量不变、温度不变,可用玻意耳定律求解。

变质量气体问题的分析技巧

变质量气体问题的分析技巧

分析变质量问题时,可通过巧妙地选择研究对象,使这类问题转化为一定质量的气体问题,用气体实验定律求解。

(1)打气问题:向球、轮胎中充气是一个典型的变质量的气体问题,只要选择球内原有气体和即将充入的气体作为研究对象,就可把充气过程中的气体质量变化问题转化为定质量气体的状态变化问题.(2)抽气问题:从容器内抽气的过程中,容器内的气体质量不断减小,这属于变质量问题.分析时,将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象,质量不变,故抽气过程可以看做是等温膨胀过程。

(3)灌气问题:将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是一个典型的变质量问题。

分析这类问题时,把大容器中的剩余气体和多个小容器中的气体视为整体作为研究对象,可将变质量问题转化为定质量问题.(4)漏气问题:容器漏气过程中气体的质量不断发生变化,属于变质量问题。

如果选容器内剩余气体和漏出气体整体作为研究对象,便可使问题变成一定质量气体的状态变化,可用理想气体的状态方程求解.【典例1】一太阳能空气集热器,底面及侧面为隔热材料,顶面为透明玻璃板,集热器容积为V0,开始时内部封闭气体的压强为p0。

经过太阳曝晒,气体温度由T0=300 K升至T1=350 K.(1)求此时气体的压强;(2)保持T1=350 K不变,缓慢抽出部分气体,使气体压强再变回到p0。

求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。

判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热,并简述原因。

解析(1)由题意知气体体积不变,由查理定律得p0=错误!T0得p1=错误!p0=错误!p0=错误!p0(2)抽气过程可等效为等温膨胀过程,设膨胀后气体的总体积为V2,由玻意耳定律可得p1V0=p0V2则V2=错误!=错误!V0所以集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值为错误!=错误!因为抽气过程中剩余气体温度不变,故内能不变,而剩余气体的体积膨胀对外做功。

由热力学第一定律ΔU=W+Q可知,气体一定从外界吸收热量。

高中物理选修3-3精品课件:专题四 应用理想气体状态方程处理图象及变质量问题

高中物理选修3-3精品课件:专题四 应用理想气体状态方程处理图象及变质量问题

[复习过关]
5.(多选)在室内,将装有5 atm的6 L气体的容器的阀门打开
后 , 从 容 器 中 逸 出 的 气 体 相 当 于 ( 设 室 内 大 气 压 强 p0 = 1
atm)( )
A.5 atm,3 L
B.1 atm,24 L
C.5 atm,4.8 L
D.1 atm,30 L
答案 BC
解 析 当 气 体 从 阀 门 跑 出 时 , 温 度 不 变 , 所 以 p1V1 = p2V2,当p2=1 atm时,得V2=30 L,逸出气体30 L-6 L= 24 L,B正确;据p2(V2-V1)=p1V1′得V1′=4.8 L,所以逸 出的气体相当于5 atm下的4.8 L气体,C正确.
(2)以封闭气体为研究对象,活塞开始在 B 处时:p1=0.9p0,V1
=V0,T1=297 K;活塞最后在 A 处时:V3=1.1V0,T3=399.3
K











p1V1 T1

p3V3 T3


p3

p1V1T3 V3T1

0.91p.10VV00××239979.K3 K=1.1p0
(3)如图所示,封闭气体由状态1保持体积不变,温度升高,压
强增大到p2=p0达到状态2,再由状态2先做等压变化,温度升 高,体积增大,当体积增大到1.1V0后再等容升温,使压强达 到1.1p0.
二、气体变质量问题 分析变质量问题时,可以通过巧妙地选择合适的研究对 象,使这类问题转化为一定质量的气体问题,用相关规律 求解.
4.如图5所示,水平放置的汽缸内壁光滑,活塞厚度不计,在 A、B两处设有限制装置,使活塞只能在A、B之间运动,B 左面汽缸的容积为V0.A、B之间的容积为0.1V0,开始时活 塞在B处,缸内气体的压强为0.9p0(p0为大气压强),温度为 297 K,现缓慢加热汽缸内气体,直至399.3 K.求:

高中物理选修3-3-气体知识点及例题有答案

高中物理选修3-3-气体知识点及例题有答案

《物理选修3-3》——气体一、考点聚焦1.气体状态和状态参量。

热力学温度。

2.气体的体积、温度、压强之间的关系.。

3.气体分子运动的特点。

气体压强的微观意义。

二、知识扫描1.1atm= 1.01×105 pa= 76 cmHg,相当于 10.3 m高水柱所产生的压强。

2.气体的状态参量有:(p、V、T)①压强(p):封闭气体的压强是大量分子对器壁撞击的宏观表现,其决定因素有:1)温度;2)单位体积内分子数。

②体积(V):1m3=103l= 106ml 。

③热力学温度T= t+273.15 。

4.一定质量的理想气体的体积、压强、温度之间的关系是:PV/T=常数,克拉珀珑方程是: PV/T=RM/μ。

5.理想气体分子间没有相互作用力。

注意:一定质量的某种理想气体内能由温度决定。

三、典型例题例1.已知大气压强为p0 cmHg,一端开口的玻璃管内封闭一部分气体,管内水银柱高度为h cm,(或两边水银柱面高度差为h cm),玻璃管静止,求下列图中封闭理想气体的压强各是多少?解析:将图中的水银柱隔离出来做受力分析;⑺中取与管内气体接触的水银面为研究对象做受力分析.本题的所有试管的加速度都为零.所以在⑴中:G=N,p0S=PS;在⑵图中:p0S+G=pS,p0S+ρghS=pS,取cmHg(厘米汞柱)为压强单位则有:p= p0+h;同理,图⑶中试管内气体的压强为:p= p0-h;采用正交分解法解得:图⑷中:p= p0+hsinθ;图⑸中:p=p0-hsinθ;图⑹中取高出槽的汞柱为研究对象,可得到:p= p0-h;图⑺中取与管内气体接触的水银面(无质量)为研究对象:p 0S+ρghS=pS ,p= p 0+h点评:(1) 确定封闭气体压强主要是找准封闭气体与水银柱(或其他起隔绝作用的物体)的接触面,利用平衡的条件计算封闭气体的压强.(2) 封闭气体达到平衡状态时,其内部各处、各个方向上压强值处处相等.(3) 液体压强产生的原因是重力(4)液体可将其表面所受压强向各个方向传递.例2.两个完全相同的圆柱形密闭容器,如图8.3—1所示,甲 中装有与容器等体积的水,乙中充满空气,试问:(1)两容器各侧壁压强的大小关系及压强大小决定于哪些因素?(2)若两容器同时做自由落体运动,容器侧壁所受压强将怎样变化?解析:(1)对于甲容器,上壁压强为零,底面压强最大,侧壁压强自上而下由小变大其大小决定于深度,对于乙容器各处器壁上的压强均相等,其大小决定于气体分子的温度和气体分子的密度。

粤教版高中物理选修3-3:气体实验定律(Ⅱ)_课件1

粤教版高中物理选修3-3:气体实验定律(Ⅱ)_课件1
C、D 所对应的状态位置,然后按 A→B→C→D 的顺序用线段连接
起来即如图所示:
二、理想气体状态方程的理解 1.内容 一定质量的某种理想气体在从一个状态变化到另一个状态 时,尽管p、V、T都可能改变,但是压强跟体积的乘积与 热力学温度的比值保持不变。
p1V1 p2V2 pV 2.公式: T1 = T2 或 T =恒量
答案:(1)压强不变 200K (2)见解析
谢谢
如果需要计算才能确定有关坐标值,请写出计算过程。
解析: (1)由题图甲可以看出,A 与 B 的连线的延长线过原点 O,所以 A→B 是 一个等压变化,即 pA=pB。 根据盖·吕萨克定律可得:VTAA=VTBB,所以 TA=VVAB·TB=00..46×300K=200K。 (2)由题图甲可知,由 B→C 是等容变化,根据查理定律得:TpBB=TpCC, 所以 pC=TTCB·pB=430000pB=43pB=34pA=34×1.5×105Pa=2.0×105Pa。 则可画出由状态 A→B→C 的 p-T 图线如图所示:
即时应用(即时突破,小试牛刀) 2.某气象探测气球内充有温度为27℃、压强为1.5×105 Pa 的氦气,其体积为5m3,当气球升高到某一高度时,氦气温 度为200K,压强变为0.8×105Pa,则这时气球的体积多大?
解析:以探测气球内的氦气作为研究对象,并可看作理想 气体,其初始状态参量: T1=(273+27)K=300K,p1=1.5×105Pa,V1=5m3 升到高空,其末状态为:T2=200K,p2=0.8×105Pa
变式训练 图甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V-T 图线。已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa。
(1)说出A→B过程中压强变化的情形,并根据图线提供的
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第16点 气体变质量问题的处理方法
分析变质量问题时,可以通过巧妙选择合适的研究对象,使这类问题转化为定质量的气体问题,用理想气体状态方程求解.
1.打气问题
向球、轮胎中充气是一个典型的气体变质量的问题.只要选择球内原有气体和即将打入的气体作为研究对象,就可以把充气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量气体的状态变化问题.
2.抽气问题
从容器内抽气的过程中,容器内的气体质量不断减小,这属于变质量问题.分析时,将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象,质量不变,故抽气过程可看作是膨胀的过程.
3.灌气问题
将一个大容器中的气体分装到多个小容器中的问题也是一个典型的变质量问题.分析这类问题时,可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体看作是一个整体来作为研究对象,可将变质量问题转化为定质量问题.
4.漏气问题
容器漏气过程中气体的质量不断发生变化,属于变质量问题,不能用理想气体状态方程求解.如果选容器内剩余气体与漏出的气体为研究对象,便可使问题变成定质量的气体状态变化的问题,可用理想气体状态方程求解.
对点例题 贮气筒内压缩气体的温度为27℃,压强是20atm ,从筒内放出一半质量的气体后,并使筒内剩余气体的温度降低为12℃,求剩余气体的压强为多大?
解题指导 以筒内剩余气体为研究对象,它原来占有整个筒容积的一半,后来充满整个筒,设筒的容积为V ,则
初态:p 1=20 atm ,V 1=12
V ,T 1=(273+27) K =300 K 末态:p 2=?,V 2=V ,T 2=(273+12) K =285 K
根据理想气体状态方程:p 1V 1T 1=p 2V 2T 2
得:p 2=p 1V 1T 2V 2T 1=20×V 2×285300V
atm =9.5 atm. 答案 9.5atm
技巧点拨 选择剩余气体为研究对象,把变质量问题转化为定质量问题.
1.一只轮胎容积为V =10L ,已装有p 1=1atm 的空气.现用打气筒给它打气,已知打气筒的容积为V 0=1L ,要使胎内气体压强达到p 2=2.5atm ,应至少打气(设打气过程中轮胎容积及气体温度保持不变,大气压强p 0=1atm)( )
A .8次
B .10次
C .12次
D .15次
答案 D
解析 本题中,胎内气体质量发生变化,选打入的和原来的气体组成的整体为研究对象.设打气次数为n ,则V 1=nV 0+V ,由玻意耳定律得,p 1V 1=p 2V ,解得n =15次,故选D.
2.一只两用活塞气筒的原理如图1所示(打气时如图甲所示,抽气时如图乙所示),其筒内体积为V 0,现将它与另一只容积为V 的容器相连接,容器内的空气压强为p 0,当分别作为打气筒和抽气筒时,活塞工作n 次后,在上述两种情况下,容器内的气体压强分别为(大气压强为p 0)( )
图1
A .np 0,1n
p 0 B.nV 0V p 0,V 0nV
p 0 C .(1+V 0V )n p 0,(1+V 0V
)n p 0 D .(1+nV 0V )p 0,(V V +V 0)n p 0
答案 D
解析 打气时,活塞每推动一次,把体积为V 0,压强为p 0的气体推入容器内,若活塞工作n 次,就是把压强为p 0,体积为nV 0的气体压入容器内,容器内原来有压强为p 0,体积为V 的气体,根据玻意耳定律得:
p 0(V +nV 0)=p ′V .
所以p ′=V +nV 0V p 0=(1+n V 0V
)p 0. 抽气时,活塞每拉动一次,把容器中的气体的体积从V 膨
胀为V +V 0,而容器的气体压强就要减小,活塞推动时,将抽气筒中的V 0气体排出,而再
次拉动活塞时,将容器中剩余的气体从V又膨胀到V+V0,容器内的压强继续减小,根据玻意耳定律得:
第一次抽气p0V=p1(V+V0),
p1=V
V+V0
p0.
活塞工作n次,则有:p n=(V
V+V0
)n p0.故正确答案为D.。

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