气体变质量问题 ppt课件

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高中物理模块要点回眸第14点气体变质量问题的处理素材教科版选修3-3

第14点气体变质量问题处理分析变质量问题时，可以通过巧妙选择适宜研究对象，使这类问题转化为一定质量气体问题，用理想气体状态方程求解.向球、轮胎中充气是一个典型气体变质量问题.只要选择球内原有气体和即将打入气体作为研究对象，就可以把充气过程中气体质量变化问题转化为定质量气体状态变化问题.沉着器内抽气过程中，容器内气体质量不断减小，这属于变质量问题.分析时，将每次抽气过程中抽出气体和剩余气体作为研究对象，质量不变，故抽气过程可看做是等温膨胀过程.将一个大容器中气体分装到多个小容器中问题也是一个典型变质量问题.分析这类问题时，可以把大容器中气体和多个小容器中气体看做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.容器漏气过程中气体质量不断发生变化，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为研究对象，便可使问题变成一定质量气体状态变化问题，可用理想气体状态方程求解.对点例题某容积为20 L氧气瓶中装有30 atm氧气，把氧气分装到容积为5 L小钢瓶中，使每个小钢瓶中氧气压强为5 atm，如果每个小钢瓶中原有氧气压强为1 atm，问共能分装多少瓶？(设分装过程中无漏气，且温度不变)解题指导设能够分装n个小钢瓶，那么以氧气瓶中氧气和n个小钢瓶中氧气整体为研究对象，分装过程中温度不变，遵守玻意耳定律.分装前：氧气瓶中气体状态p1＝30 atm，V1＝20 L；小钢瓶中气体状态p2＝1 atm，V2＝5 L.分装后：氧气瓶中气体状态p1′＝5 atm，V1＝20 L；小钢瓶中气体状态p2′＝5 atm，V2＝5 L.由p1V1＋np2V2＝p1′V1＋np2′V2得n＝p1－p1′V1p2′－p2V2＝30－5×205－1×5瓶＝25瓶.答案 25技巧点拨 1.对于气体分装，可将大容器中和所有小容器中气体看做一个整体来研究；2.分装后，瓶中剩余气体压强p 1′应大于或等于小钢瓶中应到达压强p 2′，通常情况下取压强相等，但不能认为p 1′＝0，因通常情况下不可能将瓶中气体全部灌入小钢瓶中.V ＝10 L ，已装有p 1＝1 atm 空气.现用打气筒给它打气，打气筒容积为V 0＝1 L ，要使胎内气体压强到达p 2＝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p 0＝1 atm)( )A.8次C.12次答案 D n ，那么V 1＝nV 0＋V ，由玻意耳定律，p 1V 1＝p 2V ，解得n ＝15次，应选D.27 °C，压强是20 atm ，从筒内放出一半质量气体后，并使筒内剩余气体温度降低到12 °C，求剩余气体压强为多大？答案 9.5 atm解析以筒内剩余气体为研究对象，它原来占有整个筒容积一半，后来充满整个筒，设筒容积为V ，那么初态：p 1＝20 atm ，V 1＝12V ，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.。

第二章微专题：气体变质量问题+课件-高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册

A．4瓶
B．50瓶
pV＝n p′V′
pV＝p′(V＋nV′)
C．56瓶
D．60瓶
C
)
分装气体就是充气的逆过程，
解决方法与充气相同。
变式.氧气瓶的容积是40 L，瓶内氧气的压强是130 atm，规定瓶
内氧气压强降到10 atm时就要重新充氧.有一个车间，每天需要用1
atm的氧气400 L，一瓶氧气能用几天？(假定温度不变，氧气可视
27℃
初态： V1=V
T1=27+273=300K
末态： V2=？
T2=127+273=400K
V1 V2
V
V2

T1 T2 300 400
等压变化，根据
4
V2 V
3
127℃

练习：（2020高考全国）甲、乙两个储气罐储存有同种气
体。甲罐容积为V，罐中气体压强为P；乙罐的容积为2V，
罐中气体压强为0.5P。现通过连接两罐的细管把甲罐中部
一次缓慢抽取V1=10L气体，第二种方式使用小抽气机，缓慢抽两次，
每次抽取V2=5L气体. 求：
(1)第一种方式抽气后钢瓶内气体的压强P1
(2)第二种方式抽气后钢瓶内气体的压强P2
10
解：(1)由P0V=P1(V+V1) 解得 P1 P0
11
100
P0
(2)第一次抽气，由P0V=P2/(V+V2)解得 P
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，可把抽气
过程中的气体质量变化的问题转化为定质量问题。
（3）分装问题：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，可以把大容器中的气体和

【高中物理】专题封闭气体的压强和气体变质量问题高中物理同步备课(人教版2019选择性必修第三册)

例题分析
例：如图所示,长50 cm的玻璃管开口向上竖直放置,用15 cm长的水银柱封闭了一
段20 cm长的空气柱,外界大气压强相当于75 cm水银柱产生的压强。现让玻璃管自
由下落。不计空气阻力,求稳定时气柱的长。(可以认为气柱温度没有变化)
解析:假设自由下落过程中,水银没有溢出。根据玻意耳定律得
p1l1S=p2l2S
为p0=76 cmHg.如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原
来位置时管中空气柱的长度（在转动过程中没有发生漏气，气体状态变化可视为等温变化）。
法二：在气体与水银相接触处，水银柱上取一液片为研
究对象，其处于静止状态，根据受力平衡确定气体各状
态的压强。
解析：
玻璃管开口向上时
知识点拨
1．一只手握住玻璃管中部，在管内灌满水银，排出空气，用另一只手指紧紧堵住
玻璃管开口端并把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里，待开口端全部浸入水银槽
内时放开手指，将管子竖直固定，当管内水银液面停止下降时，读出此时水银液柱
与水槽中水平液面的竖直高度差，约为760mm。
2．逐渐倾斜玻璃管，发现管内水银柱的竖直高度不变。
析，列平衡方程求气体压强。
(2)①pA＝p0－ph＝71 cmHg
②pA＝p0－ph＝66 cmHg
③pA＝p0＋ph＝(76＋10×sin30°)cmHg＝81 cmHg
④pA＝p0－ph＝71 cmHg pB＝pA－ph＝66 cmHg
例题分析
例：如图所示,在长为57 cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内,用4 cm高
（1）玻璃管水平放置时，管内气体的长度。
（2）玻璃管开口竖直向下时，管内气体的长度。（假设水银没有流出）

第76课时气体状态变化的三类常见模型2025届高考物理一轮复习课件

2
内气体温度始终不变，弹簧始终在弹性限度内。求：
目录
高中总复习·物理
（1）最终汽缸内气体的压强；
18
答案： p0
17
解析：对汽缸中的气体，初状态p1＝p0，V1＝HS＋2HS＝
3HS；设最终状态气体压强为p2，体积V2＝
2S −

3

＋
2
S＋
17
＝ HS。
6
由玻意耳定律有p1V1＝p2V2，
内装有带柄的活塞，活塞下方直接与水银接
触。A管上方用水银封有长度L＝10 cm的空气
柱，温度t1＝27 ℃；B管水银面比A管中高出h＝
4 cm。已知大气压强p0＝76 cmHg。为了使A、B
管中的水银面等高，可以用以下两种方法：
（1）固定C管中的活塞，改变A管中气体的温度，使A、B管中的水
银面等高，求此时A管中气体的热力学温度T2；
cm＝44 cm。
目录
高中总复习·物理
考法二
【典例2】
关联气体问题
（2023·全国乙卷33题）如图，竖直放置的
封闭玻璃管由管径不同、长度均为20 cm的A、B两段细
管组成，A管的内径是B管的2倍，B管在上方。管内空气
被一段水银柱隔开，水银柱在两管中的长度均为10
cm。现将玻璃管倒置使A管在上方，平衡后，A管内的
体）；②力学研究对象（汽缸、活塞或某系统）。
（2）分析物理过程
①对热学研究对象分析清楚初、末状态及状态变化过程，依
据气体实验定律列出方程；
②对力学研究对象要正确地进行受力分析，依据力学规律列
出方程。
目录
高中总复习·物理
（3）挖掘题目的隐含条件，如几何关系等，列出辅助方程。

热点专题系列7 变质量气体问题与关联气体问题

A．打气后，球内每个气体分子对球内壁的作用力增大
B．打气后，球内气体分子对球内壁单位面积的平均作用力增大
C．打气6次后，球内气体的压强为1.4 atm
D．打气6次后，球内气体的压强为1.7 atm
答案
解析打气后，不是每一个分子的速率都增大，所以一定不是每个气体分子对球内壁的作用力增大，A错误；打气后，球内气体的压强变大，即球内气体分子对球内壁单位面积的平均作用力增大，B正确；打气6次后，由玻意耳定律p1V0＋p0×6×0.05V0＝pV0，解得p＝1.4 atm，即球内气体的压强为1.4 atm，C正确，D错误。
第十五章热学
热点专题系列(七) 变质量气体问题与关联气体问题
热点概述：变质量气体问题与关联气体问题是高考热点题型和难点，熟练应用气体实验定律和理想气体状态方程是解决这类问题的基本要求。利用转换思维将变质量气体转换为定质量气体，是解决变质量气体问题的关键。与力学规律综合应用，并结合题中几何关系列辅助方程，是解决关联气体问题的关键。
解析
根据玻意耳定律可得：p2V3＝p4V4 其中 p4＝p0＋1×ρg1h05 atm ＝1 atm＋1×1013××11005×290 atm＝30 atm 则压入水舱的次数为 N＝ΔVV4 联立解得 N＝13.67 次所以在贮气钢筒重新充气前，可将贮气钢筒内的空气压入水舱 13 次。
解析
6. (2021·河南省开封市高三下三模)某同学设计了一个活塞式抽气机对容积为 V0 的容器进行抽气，如图所示，a、b 为单向阀门，容器内的初始压强为大气压强 p0，活塞式抽气机的容积为12V0，活塞的横截面积为 S，不计活塞的重力，抽气过程中气体温度不变。
解析
＝L3S，根据玻意耳定律可得：p1V1＝p3V3，解得：L3＝23L，活塞下降的高度为 Δh′＝L－L3＝L－23L＝13L，故 B 错误；当活塞刚好到达 CD 位置时，对气室 1、2 内的气体，根据玻意耳定律可得：p0LS＋2p0LS＝p′LS，解得： p′＝3p0，对活塞受力分析，根据共点力平衡可得：p0S＋mg＝p′S，解得： m＝2pg0S，若 m＝3pg0S>2pg0S，则单向阀门已打开且活塞已经到达 CD，此时气室 1 内气体的压强为 3p0，故 D 正确。

大气污染防治法专题ppt课件

.
• 《环境空气质量标准》是大气环境标准体系的核心。为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，保护和改善生活环境、生态环境，保障人体健康，制定本标准。本标准首次发布于1982年。1996年第一次修订，2000 年第二次修订，本次为第三次修订。 2012 年2月，国务院发布空气质量新标准，增加了PM2.5值监测。
与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质（例如，重金属、微生物等），且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。
危害：可吸入颗粒物可以被人体吸入，沉积在呼吸道、肺泡等部位从而引发疾病。颗粒物的直径越小，进入呼吸道的部位越深。所以PM2.5也称为可入肺颗粒物。10微米直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道，5微米直径的可进入呼吸道的深部，2微米以下的可100%深入到细支气管和肺泡。
• 草案规定了省级政府应当按照国务院的规定削减和控制本行政区域的重点大气污染物排放总量，并将重点大气污染物排放总量控制指标分解落实到市、县，再由市、县政府分解落实到排污单位。
.
科技治霾要“爬坡过坎”
•
环保部科技司司长熊跃辉说，创新驱动是解决环保制
约瓶颈和污染问题的重要手段，也是强化环境管理的重要
.
我国大气污染的防治立法
• 20世纪70年代，我国制定了《工业三废排放试行标准》和《工业企业设计卫生标准》，以标准的形式对大气污染物的排放作出了定量规定。
• 1979年，我国制定的首部环境保护法律环境保护法中，首次以法律的形式对大气污染防治作出了原则性规定。
• 1987年我国制定并颁布了大气污染防治法。除此之外，我国颁布了环境空气质量标准以及有关工业锅炉、水电厂、恶臭练焦炉以及保护农作物等方面的单项大气污染物排放标准等。

教科版高中物理选择性必修第三册第2章固体、液体和气体专题提升课2 变质量气体问题和关联气体问题

3.(漏气问题)(2023 河北石家庄高二期末)一个瓶子里装有空气,瓶上有一个小
孔跟外面大气相通,原来瓶里气体的温度是 7 ℃,如果把它加热到 47 ℃,瓶
里留下的空气的质量是原来质量的( D )
1
A.8
3
B.4
5
C.6
7
D.8
解析取原来瓶中气体为研究对象,初态 V1=V,T1=280 K
末态 V2=V+ΔV,T2=320 K
学习目标
1.会巧妙地选择研究对象,使变质量气体问题转化为定质量的气体问题。
(科学思维)
2.会利用图像对气体状态、状态变化及规律进行分析,并应用于解决气体
状态变化问题。(科学思维)
目录索引
重难探究•能力素养全提升
学以致用•随堂检测全达标
重难探究•能力素养全提升
探究点一
变质量气体问题
知识归纳
若小瓶原来是抽空的,小瓶中充气后压强为1.0×106 Pa,分装过程中无漏气,
且温度不变,那么最多能分装( C )
A.4瓶
B.50瓶
C.56瓶
D.60瓶
解析取全部气体为研究对象,根据气体等温变化规律,有 p0V0=p'(V0+nV1),得
0 0 -'0
n= ' =56
1
瓶,故选 C。
【例2】 (2023山东东营高三模拟)如图,一容器由横截面积分别为2S和S的
两个气缸连通而成,容器平放在水平地面上,气缸内壁光滑。整个容器被通
过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分,分别充有氢气、空气和氮气。平衡
时,氮气的压强和体积分别为p0和V0,氢气的体积为2V0,空气的压强为p,现
缓慢地将中部的空气全部抽出,抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变,活

化学41《改善大气质量》课件

•1、在上述臭氧变成氧气的反应过程中，Cl是( •D )
A、反应物 B、生成物 C、中间产物 D、催化剂
•2、O2和O3是（•C）
• A、同分异构体 • C、同素异形体
B、同系物 D、同位素
•思考与交流
•明天将去哪里？
•问题探究三
•1、你知道哪几种温室气体？请说出它们的主要来源。 •2、温室效应加剧对全球气候、生态环境和人类健康等会产生什么影响？ •3、为防止温室效应的进一步加剧，人类应该采取哪些措施？
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
PPT文档演模板
2020/11/12
化学41《改善大气质量》课件
测试时间/h 雨水的pH
01234 4.73 4.62 4.56 4.55 4.55
• 分析数据，回答以下问题：
•催化剂
• 雨水样品的PH变化的原因(用化学方程式表示•2)：H2SO3+O2==2H2SO4
• (2)你认为减少酸雨产生的途径可采用的措施是 •C
。
• ①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高 ③燃烧脱硫煤 ④在已酸
•思考与交流
•以下是保护环境随手可做的一些小事：
• 尽量乘公共汽车；在屋前屋后种树；随手关灯，节约用电；少用室内杀虫剂；尽量利用太阳能；自己不吸烟，奉劝别人不抽烟；不燃放烟花鞭炮；不焚烧麦秸；不滥烧可能产生有毒气体的物品；
•1.请你就每件小事谈一谈为什么做这些小事可以保护环境？
• 2.你能做到的保护大气的小事还有哪些？请补充。
化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源
• A.①②③ B.②③④⑤
C.①③⑤
D.①③④⑤
•南极上空臭氧层的变化
•自学成才

高中物理第2章气体变质量问题和关联气体问题课件新人教版选择性必修第三册

分别表示平衡后氮气和氧气的体积(假定氮气和氧气均为理想气体,并与外
界无热交换,连接汽缸的管道体积可忽略),则V1与V2之比为( D )
A.1∶2
B.1∶4
C.1∶1
D.4∶1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析设A、B汽缸的体积均为V,最后共同的温度为T,压强为p,由理想气体
物体内的分子(原子)运动会随温度改变,当温度上升时,分子的振动幅度加
大,令物体膨胀;但当温度下降时,分子的振动幅度便会减小,使物体收缩。
气体温度变化时热胀冷缩现象尤为明显,若未封闭的室内生炉子后温度从
7 ℃升到27 ℃,而整个环境气压不变,计算跑到室外的气体的质量占原来气
体质量的百分比为( B )
A.3.3%
6
3
不变,不计活塞的体积,忽略摩擦。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
(1)将环境温度缓慢升高,求右侧活塞刚到达卡环位置时的温度。
(2)将环境温度缓慢改变至2T0后保持不变,然后用气泵从开口C向汽缸内缓
11.(多选)(2023山东滨州高二期末)王亚平身穿我国自主研发的舱外航天服
“走出”太空舱,成为我国第一位在太空“漫步”的女性。舱外航天服密封一
定质量的气体,用来提供适合人体生存的气压。王亚平先在节点舱(航天员
出舱前的气闸舱)穿上舱外航天服,航天服密闭气体的体积约为V1=1.4 L,压
强p1=1.0×105 Pa,温度t1=27 ℃。她穿好航天服后,需要把节点舱的气压不
=
5
p1
3
2 2
对下部分气体,由理想气体状态方程得
2
解得
25
T2'= 8 T

气体实验变质量问题高中物理课件17-8

【原型题 2】一位消防员在火灾现场发现一个容积为 V0 的废弃氧气罐(认为其容积不变)，经检测，内部封闭气体的压强为 1.2p0(p0 为 1 个标准大气压).为了消除安全隐患，消防队员拟用下面两种处理方案：
(1)冷却法：经过合理冷却，使罐内气体温度降为 27 ℃，此时气体压强降为 p0，求氧气罐内气体原来的温度是多少摄氏度？
100
(1)求此时气体的压强； (2)保持 T1＝350K 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．
第8节气体实验定律应用之变质量问题
【原型题
4】如图所示，圆柱形喷雾器高为
h，内有高度为h的水，上部封闭有压强为 2
p0、温度
为 T0 的空气.将喷雾器移到室内，一段时间后打开喷雾阀门 K，恰好有水流出.已知水的密度为ρ，
第8节气体实验定律应用之变质量问题
笔记
(4)漏气问题选容器内剩余气体和漏出气体整体作为研究对象，就可把变质问题变成定质量气体的问题. 介绍另类解题技巧由克拉珀龙方程得 pV＝nRT，式中 n 为定量理想气体的物质的量，R 为常数. 解题思路：利用由克拉珀龙方程，分别求解原有气体的物质的量与后来气体的物质的量，利用前后气体物质的量的比值，分析出充入气体或漏出气体的物质的量.
2 次可以把一个标准大气压下体积为1V00的空气充入汽缸．(空气看作理想气体， 2＝1.414)
(1)在缓慢充气的情况下，缸内气体温度不变，求至少充气多少次才能使活塞升至汽缸顶部？
(2)在快速充气的情况下，缸内气体来不及散热，且每次充气可以使缸内气体温度升高 T0 ，求至少充气多少次才能使活塞升至汽缸顶部？
大气压强恒为 p0，喷雾口与喷雾器等高.忽略喷雾管的体积，将空气看在室内用打气筒缓慢向喷雾器内充入空气，直到水完

《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。