2023高考物理热学专题冲刺训练--气体实验定律的综合应用(三)--气体变质量问题

气体变质量问题

一、变质量问题的求解方法

二、针对练习

1、一个篮球的容积是2.5 L，用打气筒给篮球打气时，每次把105 Pa的空气打进去125 cm3.如果在打气前篮球内的空气压强也是105 Pa，那么打30次以后篮球内的空气压强是多少？(设打气过程中气体温度不变)

2、某双层玻璃保温杯夹层中有少量空气，温度为27 ℃时，压强为3.0×103 Pa。

(1)当夹层中空气的温度升至37 ℃，求此时夹层中空气的压强；

(2)当保温杯外层出现裂隙，静置足够长时间，求夹层中增加的空气质量与原有空气质量的比值，设环境温度为27 ℃，大气压强为1.0×105 Pa。

3、用容积为ΔV 的活塞式抽气机对容积为V 0的容器中的气体抽气，如图所示．设容器中原来的气体压强为p 0，抽气过程中气体温度不变．求抽气机的活塞抽气n 次后，容器中剩余气体的压强p n 为多少？

4、(2020·全国Ⅰ卷)甲、乙两个储气罐储存有同种气体（可视为理想气体）。 甲罐的容积

为V ，罐中气体的压强为p ；乙罐的容积为V 2，罐中气体的压强为p 2

1. 现通过连接两罐的细管把甲罐中的部分气体调配到乙罐中去，两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变，调配后两罐中气体的压强相等. 求调配后

(1)两罐中气体的压强；

(2)甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比.

5、某容积为20 L 的氧气瓶装有30 atm 的氧气，现把氧气分装到容积为5 L 的小钢瓶中， 使每个小钢瓶中氧气的压强为5 atm ，若每个小钢瓶中原有氧气压强为1 atm ，问能分装多少 瓶？(设分装过程中无漏气，且温度不变)

6、容器中装有某种气体，且容器上有一小孔跟外界大气相通，原来容器内气体的温度为C o 27,如果把它加热到C o 127，从容器中逸出的空气质量是原来质量的多少倍?

7、某个容器的容积是10 L，所装气体的压强是2.0×106 Pa.如果温度保持不变，把容器

的开关打开以后，容器里剩下的气体是原来的百分之几？(设大气压是1.0×105 Pa)

8、如图所示为某充气装置示意图。装置水平放置，其中A是容积为V的需要充气的绝热容器。B是内壁光滑的气筒，左端用可左右移动的活塞密封，右端通过单向绝热进气阀n与A 连通，活塞横截面积为S，B底部通过单向进气阀m与外界连通。当活塞左移抽气时n闭合，m打开，最多可以从外界抽取体积V的气体；当活塞右移充气时n打开，m闭合，可以将抽气过程从外界抽取的气体全部压入容器A。最初活塞位于气筒B的最左侧，A、B内充满气体，气体的压强与外界大气压强相等均为p0，温度与外界大气温度相同均为T0。(打气完成时气筒内剩余气体及气筒与容器间连接处的气体体积可忽略)

(1)缓慢推动活塞，将气筒内体积为V的气体压入容器A，则当打气即将完成时，需要对活塞提供的水平作用力F是多大？(已知此过程气体温度不变)

(2)现快速让活塞以最大充气体积V完成10次充气，测得A内气体温度升高为T。求此时A 内气体压强p。

9、如图所示，A、B是两只容积为V的容器，C是用活塞密封的气筒，它的工作体积为V5.0，C与A、B通过两只单向进气阀a、b相连，当气筒抽气时a打开、b关闭，当气筒打气时b打开、a关闭，最初A、B两容器内气体的压强均为大气压强

p，活塞位于气筒C的最

右侧. （气筒与容器间连接处的体积不计，气体温度保持不变)，求：

(1)以工作体积完成第一次抽气结束后气筒C内气体的压强1p；

(2)现在让活塞以工作体积完成抽气、打气各2次后，A、B容器内的气体压强之比.

10、(2021·广东卷)为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液，如图所示。某种药瓶的容积为0.9 mL ，内装有0.5 mL 的药液，瓶内气体压强为1.0×105 Pa 。护士把注射器内横截面积为0.3 cm 2、长度为0.4 cm 、压强为1.0×105 Pa 的气体注入药瓶，若瓶内外温度相同且保持不变，气体视为理想气体，求此时药瓶内气体的压强。

11、2019年12月以来，新型冠状病毒疫情给世界经济带来很大影响．勤消毒是一个很关键的防疫措施．如图所示是某种防疫消毒用的喷雾消毒桶及其原理图．消毒桶的总容积为 10 L ，装入7 L 的药液后再用密封盖将消毒桶密封，与消毒桶相连的活塞式打气筒每次能压入250 cm 3的1 atm 的空气，大气压强为1 atm ，设整个过程温度保持不变，求：

(1)要使消毒桶中空气的压强达到5 atm ，打气筒应打压几次？

(2)在消毒桶中空气的压强达到5 atm 时，打开喷嘴使其喷雾，直到内、外气体压强相等时不再向外喷消毒液，消毒桶内是否还剩消毒液？如果剩下的话，还剩下多少体积的消毒液？如果剩不下了，喷出去的气体质量占喷消毒液前消毒桶内气体质量的多少？

12、汽车修理店通过气泵给储气罐充气，再利用储气罐给用户汽车轮胎充气. 某容积为0V 的储气罐充有压强为09p 的室温空气，要求储气罐给原来气体压强均为05.1p 的汽车轮胎充气

至03p ，已知每个汽车轮胎的体积为400V ，室温温度为C o 27. (1)求在室温下储气罐最多能给这种汽车轮胎充足气的轮胎数n ； (2)若清晨在室温下储气罐给n 个汽车轮胎充足气后，到了中午，环境温度上升到C o 32，求此时储气罐中气体的压强p .

答案

1. 2.5×105 Pa

2. (1)

3.1×103 Pa (2)973

3. (V0V0＋ΔV )np0

4.（1）p 32

（2）32

5. 25

6. 41

7. 5%

8.(1)p0S (2)11T T0p0

9.（1）032

p （2）7:2

10. 1.3×105 Pa

11. (1)48 (2)剩不下 13

12.（1）160 （2）005.3p