思维培优课一 变质量和关联气体问题 学习任务一 气体变质量问题 [思维深化] 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,应用理想气体状态方程的分态式++…=++…求解,或巧妙应用玻意耳定律p1V1+p2V2+…=pV求解。 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 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,可将变质量问题转化为定质量问题 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,可以把大容器中的剩余气体和多个小容器中的气体看作整体来作为研究对象,可将变质量问题转化为定质量问题 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,不能用气体变化规律求解。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,可用气体变化规律求解 INCLUDEPICTURE "例1.TIF" (2025·湖南岳阳二模)如图是农村中常用来喷洒农药的小型压缩喷雾器结构示意图。其贮液筒A的容积为7.3 L,现装入5.8 L的药液。关闭阀门K,用打气筒B每次打入1×105 Pa的空气250 cm3。外界大气压为1×105 Pa,设下列过程中温度都保持不变。 INCLUDEPICTURE "2026-34.tif" (1)要使药液上方气体的压强为4×105 Pa,应按压几次打气筒? (2)当贮液筒A中有压强为4×105 Pa的空气时,打开K可喷射药液。当药液不能喷射时,贮液筒内还剩余多少体积的药液?(忽略管中药液产生的压强) 解析:(1)设打n次气,以容器A中与打入的气体为研究对象;初态p1=1×105 Pa,V1=(1.5+n×0.25)L 末态p2=4×105 Pa,V2=1.5 L 根据玻意耳定律得p1V1=p2V2 解得n=18次。 (2)当内外气压相同时,药液不再喷出,此时p3=1×105 Pa 根据玻意耳定律得p2V2=p3V3 解得V3=6 L 剩余药液体积 ΔV=V容器-V3=7.3 L-6 L=1.3 L。 答案:(1)18 (2)1.3 L (多选)如图所示,用容积为的活塞式抽气机对容积为V0的容器中的气体(可视为理想气体)抽气,设容器中原来气体压强为p0,抽气过程中气体温度不变。则( ) A.连续抽3次就可以将容器中气体抽完 B.第一次抽气后容器内压强为p0 C.第一次抽气后容器内压强为p0 D.连续抽3次后容器内压强为p0 解析:CD 容器内气体压强为p0,则气体初始状态参量为p0和V0,在第一次抽气过程,对全部的理想气体由玻意耳定律得p0V0=p1,解得p1=p0,故C正确,B错误;同理第二次抽气过程,由玻意耳定律得p1V0=p2,第三次抽气过程p2V0=p3,解得p3=p0=p0,可知抽3次气后容器中还剩余一部分气体,故A错误,D正确。 容积V=20 L的钢瓶充满氧气后,压强p=10 atm,打开钢瓶阀门,让氧气分装到容积为V′=5 L的小瓶中去,小瓶子已抽成真空。分装完成后,每个小瓶及钢瓶的压强均为p′=2 atm。在分装过程中无漏气现象,且温度保持不变,那么最多可能装的瓶数是( ) A.4瓶 B.10瓶 C.16瓶 D.20瓶 解析:C 初态p=10 atm,V=20 L,末态p′=2 atm,V1=V+nV′(n为瓶数),根据玻意耳定律可得pV=p′V1,代入数据解得n=16,故C正确,A、B、D错误。 物体受热时会膨胀,遇冷时会收缩。这是由于物体内的粒子(原子)运动会随温度改变,当温度上升时,粒子的振动幅度加大,令物体膨胀;但当温度下降时,粒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,则跑 ... ...
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