第十四章 第76课时 “变质量”问题(课件27页 学案 练习)2027届高中物理一轮复习

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第十四章 第76课时 “变质量”问题(课件27页 学案 练习)2027届高中物理一轮复习

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第76课时 “变质量”问题(思维进阶课)
[学习目标] 1.能够通过合理选择研究对象,将充气、抽气、灌装、漏气等变质量问题转化为一定质量的气体问题,培养建模能力。2.能够解决混合气体问题,培养科学思维能力。
充气问题
在充气(打气)时,将充进容器内的气体和容器内的原有气体作为研究对象时,这些气体的质量是不变的。这样,可将“变质量”的问题转化成“定质量”问题。
[典例1] (人教版选择性必修第三册习题改编)一个足球的容积是2.5 L。用打气筒给这个足球打气,每打一次都把体积为125 mL、压强与大气压相同的气体打进足球内。如果在打气前足球就已经是球形并且里面的压强与大气压相同,打气过程中温度保持不变,气体视为理想气体,打了20次后足球内部空气的压强是大气压的多少倍
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[典例2] (2025·江西卷)如图所示,一泵水器通过细水管与桶装水相连。按压一次泵水器可将压强等于大气压强p0、体积为V0的空气压入水桶中。在设计泵水器时应计算出V0的临界值V0c,当V0=V0c时,在液面最低的情况下仅按压一次泵水器恰能出水。设桶身的高度和横截面积分别为H、S,颈部高度为l,按压前桶中气体压强为p0。不考虑温度变化和漏气,忽略桶壁厚度及桶颈部、细水管和出水管的体积。已知水的密度为ρ,重力加速度为g,空气视为理想气体。该临界值V0c等于(  )
A.H2
B.H(H+l)
C.SH
D.SH
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抽气问题
在对容器抽气的过程中,对每一次抽气而言,气体质量发生变化,解决该类变质量问题的方法与充气(打气)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“定质量”问题。
[典例3] 展出单位为防止文物因氧化而受损,需抽出存放文物的展柜中的空气,充入惰性气体,形成低氧环境。如图所示为用活塞式抽气筒从存放文物的展柜内抽出空气的示意图。已知展柜容积为V0,整个文物材料的总体积为V0。开始时展柜内空气压强为p0,抽气筒每次抽出空气的体积相同;抽气一次后,展柜内压强传感器显示内部压强为p0;假设抽气的过程中气体的温度不变,气体可视为理想气体,求:
(1)抽气筒每次抽出空气的体积;
(2)抽气两次后,展柜内剩余空气压强及剩余空气与开始时空气的质量之比。
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归纳总结:充入气体或排出气体属于变质量问题,一般选充入后或排出前所有气体为研究对象,把变质量转化为一定质量的理想气体进行研究,从而直接应用气体实验定律列方程求解。求充入或排出气体的质量与总质量之比,可以转化为求充入或排出气体的体积与总体积之比。
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作为一个整体来进行研究,即可将“变质量”问题转化为“定质量”问题。
[典例4] (2025·山东济南一模)某医用氧气瓶容积为40 L,瓶内贮有压强为9.6×106 Pa的氧气,可视为理想气体。广泛用于野外急救的氧气袋容积为5 L。将氧气瓶内的氧气分装到氧气袋,充气前袋内为真空,充气后袋内压强为1.2×106 Pa。分装过程不漏气,环境温度不变。
(1)求最多可分装多少个氧气袋;
(2)若将医用氧气瓶内的氧气依次分装到原为真空、容积为5 L的若干个便携式钢瓶内,每次分装后,钢瓶内气体压强与氧气瓶内剩余气体压强相等,求分装30次后医用氧气瓶内剩余氧气的压强与分装前氧气瓶内氧气压强之比。
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方法技巧:理想气体状态方程pV=nRT,其中n表示物质的量,R为常数,因为n=,则对于同种气体,当V、T相同时,质量之比等于压强之比,当p、T相同时,质量之比等于体积之比。
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掉的气体为研究对象,便可使“变质量”问题转化成“定质量”问题。
[典例5] 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,空气视为理想气体。
(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。
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归纳总结:若混合前或分装后两部分或几部分气体压强不相等,不能直接应用气体实验定律列方程。可采取下列两种方法处理此类问题:
(1)转化法:应先转化为相同压强下,再将两部分气体整体作为研究对象,然后用气体实验定律或理想气体状态方程列式求解。
(2)克拉伯龙方程:若把压强、体积、温度分别为p1、V1、T1,p2、V2、T2、…的几部分理想气体进行混合,混合后气体的压强、体积、温度分别为p、V、T,根据=n1R,=n2R,…,=(n1+n2+…)R,得++…=,若温度不变,可得p1V1+p2V2+…=pV。
第76课时
进阶点1
典例1 解析:将打气前球内的气体和20次打入的气体整体作为研究对象,利用玻意耳定律进行求解
打气前气体的状态参量为p1=p0,V1=2.5 L+20×125×10-3 L=5.0 L
打气后气体的状态参量为V2=2.5 L
由玻意耳定律得p2==2p0。
答案:2倍
典例2 B [根据题意,设往桶内压入压强为p0、体积为V0c的空气后,桶内气体压强增大到p,根据理想气体状态方程有p0SH+p0V0c=pSH,泵水器恰能出水满足p=p0+ρg,联立解得V0c=H(H+l),故选B。]
进阶点2
典例3 解析:(1)若每次抽出气体的体积为ΔV,由玻意耳定律可知p0=p0
解得ΔV=。
(2)设第二次抽气后气体压强为p2,则有
p0=p2
解得p2=
设剩余气体压强为p0时体积为V,则有
p0V=p2
剩余气体与原气体的质量之比=
解得=。
答案:(1) (2) 64∶81
进阶点3
典例4 解析:(1)选取氧气瓶内氧气整体作为研究对象,初状态氧气压强p=9.6×106 Pa,设充满n个氧气袋后,氧气瓶内的氧气压强为p'=1.2×106 Pa时,无法再给氧气袋充气,分装过程是等温变化,根据玻意耳定律有pV0=p'(V0+nV1)
代入V0=40 L,V1=5 L,解得n=56个。
(2)根据玻意耳定律
分装一次有pV0=p1(V0+ΔV)
分装二次有p1V0=p2(V0+ΔV)
分装三次有p2V0=p3(V0+ΔV)
……
依次类推,第n次分装后有
pn-1V0=pn(V0+ΔV)
可得p30=p
代入数据解得=。
答案:(1)56个 (2)
进阶点4
典例5 解析:(1)由题意可知夹层中的空气发生等容变化,根据查理定律可得=
代入数据解得p2=3.1×103 Pa。
(2)当保温杯外层出现裂隙后,静置足够长时间,则夹层中空气压强和大气压强相等,设夹层体积为V,以静置后的所有空气为研究对象有p0V=p1V1,解得V1=V,则夹层中增加空气的体积为ΔV=V1-V=V,所以夹层中增加的空气质量与原有空气质量之比为==。
答案:(1)3.1×103 Pa (2)
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第十四章 热 学
第76课时 “变质量”问题(思维进阶课)
[学习目标] 1.能够通过合理选择研究对象,将充气、抽气、灌装、漏气等变质量问题转化为一定质量的气体问题,培养建模能力。2.能够解决混合气体问题,培养科学思维能力。
进阶点1 充气问题
在充气(打气)时,将充进容器内的气体和容器内的原有气体作为研究对象时,这些气体的质量是不变的。这样,可将“变质量”的问题转化成“定质量”问题。
[典例1] (人教版选择性必修第三册习题改编)一个足球的容积是2.5 L。用打气筒给这个足球打气,每打一次都把体积为125 mL、压强与大气压相同的气体打进足球内。如果在打气前足球就已经是球形并且里面的压强与大气压相同,打气过程中温度保持不变,气体视为理想气体,打了20次后足球内部空气的压强是大气压的多少倍
[解析] 将打气前球内的气体和20次打入的气体整体作为研究对象,利用玻意耳定律进行求解
打气前气体的状态参量为p1=p0,V1=2.5 L+20×125×10-3 L=5.0 L
打气后气体的状态参量为V2=2.5 L
由玻意耳定律得p2==2p0。
[答案] 2倍
[典例2] (2025·江西卷)如图所示,一泵水器通过细水管与桶装水相连。按压一次泵水器可将压强等于大气压强p0、体积为V0的空气压入水桶中。在设计泵水器时应计算出V0的临界值V0c,当V0=V0c时,在液面最低的情况下仅按压一次泵水器恰能出水。设桶身的高度和横截面积分别为H、S,颈部高度为l,按压前桶中气体压强为p0。不考虑温度变化和漏气,忽略桶壁厚度及桶颈部、细水管和出水管的体积。已知水的密度为ρ,重力加速度为g,
空气视为理想气体。该临界值V0c等于(  )
A.H2  B.H(H+l)
C.SH  D.SH

B [根据题意,设往桶内压入压强为p0、体积为V0c的空气后,桶内气体压强增大到p,根据理想气体状态方程有p0SH+p0V0c=pSH,泵水器恰能出水满足p=p0+ρg,联立解得V0c=H(H+l),故选B。]
在对容器抽气的过程中,对每一次抽气而言,气体质量发生变化,解决该类变质量问题的方法与充气(打气)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“定质量”问题。
进阶点2 抽气问题
[典例3] 展出单位为防止文物因氧化而受损,需抽出存放文物的展柜中的空气,充入惰性气体,形成低氧环境。如图所示为用活塞式抽气筒从存放文物的展柜内抽出空气的示意图。已知展柜容积为V0,整个文物材料的总体积为V0。开始时展柜内空气压强为p0,抽气筒每次抽出空气的体积相同;抽气一次后,展柜内压强传感器显示内部压强为 p0;假设抽气的过程中气体的温度不变,气体可视为理想气体,求:
(1)抽气筒每次抽出空气的体积;
(2)抽气两次后,展柜内剩余空气压强及剩余空气与开始
时空气的质量之比。
[解析] (1)若每次抽出气体的体积为ΔV,由玻意耳定律可知p0=
p0
解得ΔV=。
(2)设第二次抽气后气体压强为p2,则有 p0=p2
解得p2=
设剩余气体压强为p0时体积为V,则有p0V=p2
剩余气体与原气体的质量之比=
解得=。
[答案] (1) (2) 64∶81
归纳总结:充入气体或排出气体属于变质量问题,一般选充入后或排出前所有气体为研究对象,把变质量转化为一定质量的理想气体进行研究,从而直接应用气体实验定律列方程求解。求充入或排出气体的质量与总质量之比,可以转化为求充入或排出气体的体积与总体积之比。
进阶点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作为一个整体来进行研究,即可将“变质量”问题转化为“定质量”问题。
[典例4] (2025·山东济南一模)某医用氧气瓶容积为40 L,瓶内贮有压强为9.6×106 Pa的氧气,可视为理想气体。广泛用于野外急救的氧气袋容积为5 L。将氧气瓶内的氧气分装到氧气袋,充气前袋内为真空,充气后袋内压强为1.2×106 Pa。分装过程不漏气,环境温度不变。
(1)求最多可分装多少个氧气袋;
(2)若将医用氧气瓶内的氧气依次分装到原为真空、容积为5 L的若干个便携式钢瓶内,每次分装后,钢瓶内气体压强与氧气瓶内剩余气体压强相等,求分装30次后医用氧气瓶内剩余氧气的压强与分装前氧气瓶内氧气压强之比。
[解析] (1)选取氧气瓶内氧气整体作为研究对象,初状态氧气压强p=9.6×106 Pa,设充满n个氧气袋后,氧气瓶内的氧气压强为p'=1.2×106 Pa时,无法再给氧气袋充气,分装过程是等温变化,根据玻意耳定律有pV0=p'(V0+nV1)
代入V0=40 L,V1=5 L,解得n=56个。
(2)根据玻意耳定律
分装一次有pV0=p1(V0+ΔV)
分装二次有p1V0=p2(V0+ΔV)
分装三次有p2V0=p3(V0+ΔV)
……
依次类推,第n次分装后有pn-1V0=pn(V0+ΔV)
可得p30=p
代入数据解得=。
[答案] (1)56个 (2)
方法技巧:理想气体状态方程pV=nRT,其中n表示物质的量,R为常数,因为n=,则对于同种气体,当V、T相同时,质量之比等于压强之比,当p、T相同时,质量之比等于体积之比。
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掉的气体为研究对象,便可使“变质量”问题转化成“定质量”问题。
[典例5] 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,空气视为理想气体。
(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。
进阶点4 漏气问题
[解析] (1)由题意可知夹层中的空气发生等容变化,根据查理定律可得=
代入数据解得p2=3.1×103 Pa。
(2)当保温杯外层出现裂隙后,静置足够长时间,则夹层中空气压强和大气压强相等,设夹层体积为V,以静置后的所有空气为研究对象有p0V=p1V1,解得V1=V,则夹层中增加空气的体积为ΔV=V1-V=V,所以夹层中增加的空气质量与原有空气质量之比为==。
[答案] (1)3.1×103 Pa (2)
归纳总结:若混合前或分装后两部分或几部分气体压强不相等,不能直接应用气体实验定律列方程。可采取下列两种方法处理此类问题:
(1)转化法:应先转化为相同压强下,再将两部分气体整体作为研究对象,然后用气体实验定律或理想气体状态方程列式求解。
(2)克拉伯龙方程:若把压强、体积、温度分别为p1、V1、T1,p2、V2、T2、…的几部分理想气体进行混合,混合后气体的压强、体积、温度分别为p、V、T,根据=n1R,=n2R,…,=(n1+n2+…)R,得++…=,若温度不变,可得p1V1+p2V2+…=pV。
课时作业(七十六) “变质量”问题(思维进阶课)
1.(2025·江苏无锡模拟)桶装纯净水及压水装置原理如图所示。柱形水桶直径为24 cm,高为35 cm;柱形气囊直径为6 cm,高为8 cm,水桶颈部的长度为
10 cm。当人用力向下压气囊时,气囊中的空气被压入桶内,桶内气体的压强增大,水通过细出水管流出。已知水桶所在处大气压强相当于9 m水压产生的压强,当桶内的水还剩5 cm高时,桶内气体的压强等于大气压强,忽略水桶颈部的体积。至少需要把气囊完全压下几次,才能有水从出水管流出
(气体视为理想气体,不考虑温度的变化)(  )
A.1次  B.2次
C.3次  D.4次

题号
1
3
2
4
C [设至少需要把气囊完全按压n次,才能有水从出水管流出,设大气压强为p0,水桶内气体体积为V0,气囊体积为V1,根据等温变化有p0(V0+nV1)=p1V0,其中p0=ρgh=9ρg (Pa),V0=×(35-5) cm3=4 320π cm3,V1=π×8 cm3=72π cm3,p1=ρg(h+0.35 m-0.05 m+0.1 m)=9.4ρg (Pa),解得n=,故至少需要把气囊完全按压3次,故A、B、D错误,C正确。]
题号
1
3
2
4
2.(2024·山东卷)图甲为战国时期青铜汲酒器,根据其原理制作了由中空圆柱形长柄和储液罐组成的汲液器,如图乙所示。长柄顶部封闭,横截面积S1=1.0 cm2,长度H=100.0 cm,侧壁有一小孔A。储液罐的横截面积S2=90.0 cm2、高度h=20.0 cm,罐底有一小孔B。汲液时,将汲液器竖直浸入液体,液体从孔B进入,空气由孔A排出;当内外液面相平时,长柄浸入液面部分的长度为x;堵住孔A,缓慢地将汲液器竖直提出液面,储液罐内刚好储满液体。已知液体密度ρ=1.0×103 kg/m3,重力加速度大小g取10 m/s2,大气压p0=1.0×105 Pa。整个过程温度保持不变,
空气可视为理想气体,忽略器壁厚度。
(1)求x;
(2)松开孔A,从外界进入压强为p0、体积为V的空气,使满储液罐中
液体缓缓流出,堵住孔A,稳定后罐中恰好剩余一半的液体,求V。
题号
1
3
2
4
[解析] (1)在缓慢将汲液器竖直提出液面的过程,封闭气体发生等温变化,根据玻意耳定律有p1(H-x)S1=p2HS1
根据题意可知p1=p0,p2+ρgh=p0
联立解得x=2 cm。
(2)对新进入的气体和原有的气体整体分析,由玻意耳定律有p0V+p2HS1=p3(HS1+S2)
又p3+ρg·=p0
联立解得V=8.92×10-4 m3。
[答案] (1)2 cm (2)8.92×10-4 m3
题号
1
3
2
4
3.(2024·甘肃卷)如图,刚性容器内壁光滑,盛有一定量的气体,被隔板分成A、B两部分,隔板与容器右侧用一根轻质弹簧相连(忽略隔板厚度和弹簧体积)。容器横截面积为S,长为2l。开始时系统处于平衡状态,A、B体积均为Sl,压强均为p0,弹簧为原长。现将B中气体抽出一半,B的体积变为原来的。整个过程系统温度保持不变,气体视为理想气体。求:
(1)抽气之后A、B的压强pA、pB;
(2)弹簧的劲度系数k。
题号
1
3
2
4
[解析] (1)抽气后,A的体积变为VA=2Sl-Sl=Sl
对A中气体根据玻意耳定律有p0Sl=pA·Sl
解得pA= p0
对B中气体同理可得 p0Sl=pB·Sl
解得pB= p0。
(2)抽气后,对隔板根据平衡条件有pAS=pBS+k·l
结合(1)问解得k=。
题号
1
3
2
4
[答案] (1) p0  p0 (2)
4.如图所示,容积为5 L的氧气袋广泛用于野外病人急救。若原是真空的容积为5 L的氧气袋是由医用钢瓶内的氧气分装的,已知医用钢瓶容积为10 L,贮有压强为3.6×106 Pa的氧气,充气后的氧气袋中氧气压强都是1.2×106 Pa,设充气过程不漏气,
环境温度不变,气体视为理想气体。求:
(1)一医用钢瓶最多可分装氧气袋的个数;
(2)病人用后,氧气袋内气压降至1.0×106 Pa,用去的氧气质量与原来气体总质量之比(结果可以用分数表示)。
题号
1
3
2
4
[解析] (1)选取钢瓶内氧气整体作为研究对象,钢瓶内氧气体积V1=10 L,p1=3.6×106 Pa
分装n个氧气袋后V2=(V1+nV0),其中V0=5 L,p2=1.2×106 Pa
分装过程氧气发生等温变化,根据玻意耳定律有p1V1=p2V2,联立解得n=4个。
(2)选取氧气袋内p2=1.2×106 Pa的氧气整体作为研究对象,设气压降至p3=1.0×106 Pa时氧气的体积为V,用气过程是等温变化,根据玻意耳定律得p2V0=p3V,解得V=V0
用去气体的体积为ΔV=V0-V0=V0
所以用去的气体的质量与原来气体总质量之比为===。
[答案] (1)4个 (2)
谢谢!课时作业(七十六) “变质量”问题(思维进阶课)
说明:第1题4分;本试卷共40分。
1.(2025·江苏无锡模拟)桶装纯净水及压水装置原理如图所示。柱形水桶直径为24 cm,高为35 cm;柱形气囊直径为6 cm,高为8 cm,水桶颈部的长度为10 cm。当人用力向下压气囊时,气囊中的空气被压入桶内,桶内气体的压强增大,水通过细出水管流出。已知水桶所在处大气压强相当于9 m水压产生的压强,当桶内的水还剩5 cm高时,桶内气体的压强等于大气压强,忽略水桶颈部的体积。至少需要把气囊完全压下几次,才能有水从出水管流出(气体视为理想气体,不考虑温度的变化)(  )
A.1次  B.2次
C.3次  D.4次
2.(12分)(2024·山东卷)图甲为战国时期青铜汲酒器,根据其原理制作了由中空圆柱形长柄和储液罐组成的汲液器,如图乙所示。长柄顶部封闭,横截面积S1=1.0 cm2,长度H=100.0 cm,侧壁有一小孔A。储液罐的横截面积S2=90.0 cm2、高度h=20.0 cm,罐底有一小孔B。汲液时,将汲液器竖直浸入液体,液体从孔B进入,空气由孔A排出;当内外液面相平时,长柄浸入液面部分的长度为x;堵住孔A,缓慢地将汲液器竖直提出液面,储液罐内刚好储满液体。已知液体密度ρ=1.0×103 kg/m3,重力加速度大小g取10 m/s2,大气压p0=1.0×105 Pa。整个过程温度保持不变,空气可视为理想气体,忽略器壁厚度。
(1)求x;
(2)松开孔A,从外界进入压强为p0、体积为V的空气,使满储液罐中液体缓缓流出,堵住孔A,稳定后罐中恰好剩余一半的液体,求V。
3.(12分)(2024·甘肃卷)如图,刚性容器内壁光滑,盛有一定量的气体,被隔板分成A、B两部分,隔板与容器右侧用一根轻质弹簧相连(忽略隔板厚度和弹簧体积)。容器横截面积为S,长为2l。开始时系统处于平衡状态,A、B体积均为Sl,压强均为p0,弹簧为原长。现将B中气体抽出一半,B的体积变为原来的。整个过程系统温度保持不变,气体视为理想气体。求:
(1)抽气之后A、B的压强pA、pB;
(2)弹簧的劲度系数k。
4.(12分)如图所示,容积为5 L的氧气袋广泛用于野外病人急救。若原是真空的容积为5 L的氧气袋是由医用钢瓶内的氧气分装的,已知医用钢瓶容积为10 L,贮有压强为3.6×106 Pa的氧气,充气后的氧气袋中氧气压强都是1.2×106 Pa,设充气过程不漏气,环境温度不变,气体视为理想气体。求:
(1)一医用钢瓶最多可分装氧气袋的个数;
(2)病人用后,氧气袋内气压降至1.0×106 Pa,用去的氧气质量与原来气体总质量之比(结果可以用分数表示)。
课时作业(七十六)
1.C [设至少需要把气囊完全按压n次,才能有水从出水管流出,设大气压强为p0,水桶内气体体积为V0,气囊体积为V1,根据等温变化有p0(V0+nV1)=p1V0,其中p0=ρgh=9ρg (Pa),V0=×(35-5) cm3=4 320π cm3,V1=π×8 cm3=72π cm3,p1=ρg(h+0.35 m-0.05 m+0.1 m)=9.4ρg (Pa),解得n=,故至少需要把气囊完全按压3次,故A、B、D错误,C正确。]
2.解析:(1)在缓慢将汲液器竖直提出液面的过程,封闭气体发生等温变化,根据玻意耳定律有
p1(H-x)S1=p2HS1
根据题意可知p1=p0,p2+ρgh=p0
联立解得x=2 cm。
(2)对新进入的气体和原有的气体整体分析,由玻意耳定律有p0V+p2HS1=p3(HS1+S2)
又p3+ρg·=p0
联立解得V=8.92×10-4 m3。
答案:(1)2 cm (2)8.92×10-4 m3
3.解析:(1)抽气后,A的体积变为
VA=2Sl-Sl=Sl
对A中气体根据玻意耳定律有
p0Sl=pA·Sl
解得pA=p0
对B中气体同理可得
p0Sl=pB·Sl
解得pB=p0。
(2)抽气后,对隔板根据平衡条件有
pAS=pBS+k·l
结合(1)问解得k=。
答案:(1)p0 p0 (2)
4.解析:(1)选取钢瓶内氧气整体作为研究对象,钢瓶内氧气体积V1=10 L,p1=3.6×106 Pa
分装n个氧气袋后V2=(V1+nV0),其中V0=5 L,p2=1.2×106 Pa
分装过程氧气发生等温变化,根据玻意耳定律有p1V1=p2V2,联立解得n=4个。
(2)选取氧气袋内p2=1.2×106 Pa的氧气整体作为研究对象,设气压降至p3=1.0×106 Pa时氧气的体积为V,用气过程是等温变化,根据玻意耳定律得p2V0=p3V,解得V=V0
用去气体的体积为ΔV=V0-V0=V0
所以用去的气体的质量与原来气体总质量之比为===。
答案:(1)4个 (2)
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