气体变质量问题汇总

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变质量气体问题的处理方法

变质量气体问题的处理方法

变质量气体问题的处理方法1. 引言变质量气体问题是指在热力学系统中,物质的质量发生变化而产生的一类气体问题。

这类问题涉及到物质的进出、化学反应以及物质转化等过程。

在工程实践和科学研究中,我们经常会遇到这类问题,并需要采取相应的处理方法。

本文将介绍变质量气体问题的处理方法,包括控制物质进出、考虑化学反应和转化以及计算相关参数等内容。

2. 控制物质进出在处理变质量气体问题时,首先需要考虑如何控制物质的进出。

常见的方法有以下几种:2.1 进料控制通过控制进料流量和进料时间来控制物质的进入系统。

可以使用阀门、泵等设备来调节流量,确保物质进入系统的稳定性。

2.2 排放控制通过控制排放流量和排放时间来控制物质的离开系统。

可以使用排放阀门、泄压装置等设备来调节流量,确保物质排放的安全性和稳定性。

2.3 密封控制在处理变质量气体问题时,需要注意系统的密封性。

通过选择合适的密封材料、设计合理的密封结构等方式,确保系统的密封性,防止物质的泄漏和外界空气的进入。

3. 考虑化学反应和转化变质量气体问题中常涉及到化学反应和物质转化。

在处理这类问题时,需要考虑以下几个方面:3.1 化学平衡对于存在多种化学反应的系统,需要考虑各个反应之间的平衡关系。

可以根据各个反应的速率常数、反应热力学数据等信息,利用热力学平衡条件求解各个组分的浓度或压力。

3.2 反应速率对于存在快速反应和慢速反应的系统,需要考虑各个反应之间的速率差异。

可以使用动力学模型描述快速反应和慢速反应之间的相互作用,并通过求解动力学方程得到各个组分的浓度或压力随时间变化的规律。

3.3 物质转化在处理变质量气体问题时,常常需要考虑物质之间的转化关系。

可以使用反应速率常数、平衡常数等数据,通过建立适当的动力学模型和质量守恒方程,求解各个组分的转化率和转化程度。

4. 计算相关参数在处理变质量气体问题时,需要计算一些与问题相关的参数。

常见的参数包括:4.1 流量流量是指单位时间内物质通过某一截面的数量。

变质量气体问题求解

变质量气体问题求解

变质量问题求解方法提示:分析气体变质量问题时,可以通过巧妙的选择研究对象,是变质量问题转化为气体质量一定的问题,然后利用理想气体状态方程求解。

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 充气问题设想将充进容器内的气体用一个无形的弹性口袋收集起来,,那么当我们取容器和口袋内的所有气体为研究对象时,这些气体的状态无论如何变化,它们的总质量一定是不变的。

这样我们就把变质量的问题转化成了质量一定的问题了2 抽气问题在用抽气筒对容器抽气的过程中,对每一次抽气而言,气体的质量发生变化,解决该类问题的方法与充气问题类似,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问题3灌气问题把一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是一种变质量的问题,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,就可以将变质量问题转化为质量一定的问题4漏气问题容器漏气过程中的气体的质量不断变化,属于变质量问题,不能直接用理想气体的状态方程求解,如果选容器内原有气体为研究对象,便可使问题变成质量一定的气体状态变化问题,这时候就可以利用理想气体状态方程求解如图,孔明灯的质量kg 20.m =、体积恒为3m 1=V ,空气初温C 270=t ,大气压强Pa 10013150⨯=.p ,该条件下空气密度30kg/m 21.=ρ。

重力加速度2m /s 10=g 。

对灯内气体缓慢加热,直到灯刚能浮起时,求: (1)灯内气体密度ρ (2)灯内气体温度t(2)(10分)一热气球体积为V ,内部充有温度为T a 的热空气,气球外冷空气的温度为T b 。

2021年高考物理最新模拟题精练专题1.16 变质量气体计算问题(基础篇)(解析版)

2021年高考物理最新模拟题精练专题1.16 变质量气体计算问题(基础篇)(解析版)

2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练(选修3-3、3-4)第一部分热学(选修3-3)专题1.16 变质量气体计算问题(基础篇)1. (2020东北三省三校一模)一导热性能良好的圆柱形气缸固定在水平面上,气缸上端开口,内壁光滑,截面积为S。

A是距底端H高处的小卡环。

质量为m的活塞静止在卡环上,活塞下密封质量为m o的氢气,C为侧壁上的单向导管。

大气压强恒定为Po。

环境温度为T o时,从C处注入水,当水深为时,关闭C,卡环恰对活塞无作用力。

接下来又从c处缓慢导人一定量氢气,稳定后再缓慢提升环境温度到1. 6T o,稳定时活塞静止在距缸底2.7H处,设注水过程中不漏气,不考虑水的蒸发,氢气不溶于水。

求:①初被封闭的氢气的压强P1;②导人氢气的质量M。

【名师解析】①对原有气体,经历等温过程,设注水后气体压强为,有:------(2分)对活塞,有:---------------(2分)---------------(1分)②设导入气体后且尚未升温时气体总高度为h,显然此时活塞已经离开卡环,接下来升温过程为等压过程,有:---------------(2分)得:考虑到此高度的气体中,原有气体占高为,故后导入的气体占高为---------------(1分)所以设此时密度为有:---------------(1分)得:---------------(1分)2.⑵(10分)(2020陕西咸阳二模)2019年12月以来,我国部分地区突发的新型冠状病毒肺炎威胁着人们的身体健康。

勤消毒是防疫很关键的一个措施。

如右图是防疫消毒用的喷雾消毒桶的原理图,圆柱形喷雾器高为h,内有高度为的消毒液,上部封闭有压强为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,恰好有消毒液流出.已知消毒液的密度为ρ,大气压强恒为p0,喷雾口与喷雾器等高。

忽略喷雾管的体积,将空气看作理想气体。

①求室内温度。

②在室内用打气筒缓慢向喷雾器内充入空气,直到水完全流出,求充入空气与原有空气的质量比。

专题 封闭气体的压强和气体变质量问题(课件)高中物理(人教版2019选择性必修第三册)

专题 封闭气体的压强和气体变质量问题(课件)高中物理(人教版2019选择性必修第三册)
而pA=p0+ρgh1,
PA =P0+h1
所以气体B的压强为
pB=p0+ρg(h1-h2).
PB=P0+h1-h2
计算方法
(1)连通器原理:根据同种液体在同一水平液面处压强相等,在
连通器内灵活选取等压面.由两侧压强相等列方程求解压强.
例如图中,同一液面C、D处压强相等pA=p0+ph
(2)液片平衡法(参考液片法):选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象,
01
液体封闭气体的压强
目录
02
活塞—气缸模型的气体压强
CONTENTS
03
气体变质量问题(气体分装)
04
典例分析
(水银柱-空气柱模型)
知识பைடு நூலகம்顾
玻意耳定律
PV C



P1V1 P2V2
C与气体的种类、质量、温度有关。( PV=C=nRT )
对一定质量的某种气体:温度不变,C不变;
对一定质量的某种气体:温度越高,C越大.
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
15+75
p1= 75 p0
p2=p0
l1=20 cm
解得l2=24 cm
24 cm+15 cm=39 cm<50 cm
所以水银没有溢出,气柱长24 cm

2025年高考物理总复习专题43 气体变质量模型(附答案解析)

2025年高考物理总复习专题43 气体变质量模型(附答案解析)

第1页(共17页)2025年高考物理总复习专题43气体变质量模型
模型归纳
1.气体变质量模型


模型方法充


型在充气(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。




型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。





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”转化成“定质量”问题。






型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。

气体质量信息总结报告范文(3篇)

气体质量信息总结报告范文(3篇)

第1篇一、报告概述本报告旨在对某地区近一年内的气体质量信息进行汇总、分析,并对影响气体质量的主要因素进行探讨。

报告内容涵盖空气质量监测数据、气体污染源分析、气体质量变化趋势以及应对措施等方面。

通过本报告,旨在为政府部门、企业和社会公众提供有益的参考信息,促进气体质量的改善和环境保护工作的深入开展。

二、空气质量监测数据1. 监测指标本地区空气质量监测主要指标包括二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)、臭氧(O3)和可吸入颗粒物(PM10、PM2.5)等。

2. 监测结果(1)二氧化硫(SO2):监测数据显示,本地区SO2年均浓度低于国家二级标准,空气质量总体良好。

(2)二氧化氮(NO2):NO2年均浓度略高于国家二级标准,但较去年同期有所下降,说明污染状况有所改善。

(3)一氧化碳(CO):CO年均浓度低于国家二级标准,空气质量总体良好。

(4)臭氧(O3):O3年均浓度略高于国家二级标准,但较去年同期有所下降,说明污染状况有所改善。

(5)可吸入颗粒物(PM10、PM2.5):PM10年均浓度低于国家二级标准,PM2.5年均浓度略高于国家二级标准,但较去年同期有所下降,说明污染状况有所改善。

三、气体污染源分析1. 工业污染源(1)钢铁、水泥、化工等行业是本地区主要的工业污染源,其排放的SO2、NOx、颗粒物等污染物对空气质量影响较大。

(2)针对工业污染源,政府部门已采取一系列措施,如加强污染源监管、提高污染物排放标准、推广清洁生产等,取得了显著成效。

2. 机动车污染源(1)机动车尾气排放是本地区大气污染的重要来源之一,尤其是城市交通高峰期,机动车尾气排放对空气质量影响较大。

(2)为减少机动车污染,政府部门已实施一系列措施,如推广新能源汽车、提高燃油品质、加强车辆尾气检测等。

3. 生活污染源(1)居民燃煤、餐饮油烟等生活污染源也对空气质量产生一定影响。

(2)为减少生活污染,政府部门已加强燃煤治理、推广清洁能源、规范餐饮油烟排放等。

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。

人教版高中物理选择性必修第三册精品课件 第二章 气体、固体和液体 变质量问题 理想气体的图像问题

C
A. B. C. D.
3.题型特点 (1)充气和抽气过程温度不变。 (2)都是以全部气体为研究对象。 (3)抽气过程可以看成充气过程的逆过程。
(1)求鱼在深海Байду номын сангаас的压强。
考题点睛 在分析和求解气体质量变化的问题时,首先要将质量变化的问题变成质量不变的 问题,否则不能应用气体实验定律。如漏气问题,不管是等温漏气、等容漏气、还是等 压漏气,都要将漏掉的气体“收”回来。可以设想有一个“无形弹性袋”收回漏气,且漏掉 的气体和容器中剩余气体同温、同压,这样就把变质量问题转化为定质量问题,然后再 应用气体实验定律求解。
第二章 气体、固体和液体
重难专题1 变质量问题 理想气体的图像问题
重难点一 变质量问题
1.充气问题 向球、轮胎中充气是典型的气体变质量的问题。只要选择球、轮胎内原有气体和即将 充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。
C
A.4瓶 B.50瓶 C.56瓶 D.60瓶
重难点二 气体状态变化的图像问题及图像间的转换
续表
续表
C
A. B. C. D.

高中物理之求解气体变质量问题的方法

高中物理之求解气体变质量问题的方法在物理学中,使用理想气体状态方程解决问题时,通常会选择一定质量的理想气体作为研究对象。

然而,在某些问题中,气体的质量可能会发生变化。

在这种情况下,我们需要恰当地选择研究对象,将“变质量问题”转化为“定质量问题”。

例如,在一个中,当温度从300K升高到400K时,一部分气体会溢出。

为了解决这个问题,我们可以选择温度为300K时中的气体作为研究对象,并假设溢出的气体被一个“没有弹性可以自由扩张的气囊”装着。

这样,当气体温度升高后,中的气体与“囊”中的气体质量之和便与初始状态相等。

通过盖吕萨克定律,我们可以求出溢出的气体质量占原来总质量的比例。

另一种方法是选择温度为400K时中剩余的气体作为研究对象。

我们可以设所选对象在300K时的体积为V,以温度为300K时所选对象的状态为初状态,以温度为400K时所选对象的状态为末状态。

通过盖吕·萨克定律,我们可以求出溢出的气体质量占原来总质量的比例。

除此之外,我们还可以利用虚拟气体状态的方法来解决“变质量问题”。

对于一定质量的理想气体,我们可以将其分成n个状态不同的部分。

通过推导,我们可以得到这些部分的状态方程,并利用它们来求解“变质量问题”。

需要注意的是,在这种方法中,初状态的气体质量与末状态的各部分气体质量之和应该相等。

题目:容积为9L和6L的两个中盛有同种理想气体,分别置于恒温环境中,温度分别为300K和400K。

开始时,A 中气体压强为10大气压,B中气体压强为4大气压。

打开阀门重新平衡后,求平衡后气体的压强和A中气体进入B中的部分占A中原有气体质量的百分之几。

分析:我们可以将A、B两部分气体分别作为研究对象,列出初末状态的参量如下:A中的气体:初状态:P1=10大气压,V1=9L,T1=300K末状态:P2=x,V2=9L,T2=300KB中的气体:初状态:P1=4大气压,V1=6L,T1=400K末状态:P2=x,V2=6L,T2=400K根据克拉珀龙方程,我们可以得到:P1V1=n1R T1P2V2=n1R T2其中n1为A中气体的摩尔数,R为气体常数。

2022届高考物理一轮复习讲义:理想气体的变质量问题的处理方法

理想气体的变质量问题的处理方法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 mVρ=,故将气体体积mV ρ=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2211T T ρρ=,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nR TPV=。

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 。

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21m m 、,或由若干个不同状态的部分21m m 、的同种气体的混合,则应用克拉珀龙方程R MmT PV =易推出:12'2'2'1'1'1222111T V P T V P T V P T V P +=+ 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. 打气问题向球、轮胎中打气是一个典型的变质量气体问题。

只要选择球内原有气体和即将打入的气体的整体作为研究对象,就可把打气过程中的变质量问题转化为气体总质量不变的状态变化问题。

类似的问题还有将一个大容器里的气体分装到多个小容器中等,处理的方法也类似。

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气体变质量问题汇总
分析变质量问题时,我们可以通过选择合适的研究对象,将其转化为一定质量的气体问题,然后利用气体实验定律或理想气体状态方程来解决。

常见的变质量问题包括打气问题、抽气问题、灌气问题、漏气问题和气体混合问题。

打气问题是一个典型的变质量气体问题,我们可以选择球内原有气体和即将充入的气体作为研究对象,将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。

抽气问题中,内的气体质量不断减小,属于变质量问题。

我们可以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。

灌气问题是将一个大里的气体分装到多个小中的问题。

我们可以将大中的剩余气体和多个小中的气体视为整体作为研究对象,将变质量问题转化为定质量问题。

漏气问题中,漏气过程中气体的质量不断发生变化,属于变质量问题。

如果我们选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。

气体混合问题是两个或两个以上的气体混合在一起的过程,也是变质量气态变化问题。

通过巧妙的选取研究对象及一些中间参量,我们可以把变质量问题转化为定质量问题来处理。

在解决变质量问题时,我们可以利用克拉珀龙方程,其方程为pV=nRT。

这个方程有四个变量: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,对任
意理想气体而言,R是一定的,约为8.31J/(mol·K)。

(补
充分太式,密度式写法)
举个例子,我们考虑一个太阳能空气集热器,开始时内部封闭气体的压强为p,经过太阳曝晒,气体温度由T=300 K
升至T1=350 K。

首先,我们可以利用查理定律得到气体压强
的变化。

其次,我们可以保持气体温度不变,缓慢抽出部分气
体,使气体压强再变回到p,然后求集热器内剩余气体的质量
与原来总质量的比值。

最后,我们需要判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热,并简述原因。

抽气过程可以等效为等温膨胀过程。

假设气体膨胀后的总体积为V2,根据玻意耳定律,p1V=p2V,因此V2=V*p1/p2.
因为抽气过程中剩余气体的温度不变,所以内能不变,而剩余气体的体积膨胀对外做功。

根据热力学第一定律ΔU=W+Q,
气体必定从外界吸收热量。

因此,集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值为ρV6/ρ*V=V6/V7.
在真空泵抽出某中的空气的过程中,假设第一次抽气后内的压强为p1,以整个气体为研究对象。

因为抽气时气体温度
不变,根据玻意耳定律,pV=p1(V+V),因此p1=pV/(V+V)。

以第一次抽气后内剩余气体为研究对象,设第二次抽气后内气体压强为p2,根据玻意耳定律,p1V=p2(V+V),因此
p2=V/(V+V)*p1=(V/V+V)2p1.以第n-1次抽气后内剩余气体
为研究对象,设第n次抽气后内气体压强为pn,根据玻意耳
定律,p(n-1)V=pn(V+V),因此pn=V/(V+V)*p(n-1)=(V/V+V)np。

因此,抽出n次空气后内剩余气体的压强为(V/V+V)np。

一个篮球的容积为2.5L,用打气筒给篮球打气时,每次
把105Pa的空气打进去125cm3.如果在打气前篮球里的空气压
强也是105Pa,那么打30次以后篮球内的空气压强为多少Pa?由于每次打气,总是把压强为p、体积为ΔV的空气压到容积
为V的中,所以打n次气后,共打入压强为p的气体的总体
积为nΔV。

因为打入的nΔV体积的气体与原先里空气的状态
相同,所以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p、体积为V+nΔV;打气后中气体的状态为末
状态:压强为pn、体积为V。

令V2为篮球的体积,V1为n
次所充气体的体积及篮球的体积之和,则V1=2.5L+30×0.125L。

根据维亚斯特拉斯定律,pV=pV,因此p1V1=pnV2,代入已
知数据,解得pn=105*(2.5+30*0.125)/2.5=117.5Pa。

因此,打
30次以后篮球内的空气压强为117.5Pa。

由于整个过程中气体质量不变、温度不变,可以使用玻意耳定律求解。

例如,一个容积为20L的氧气瓶中装有30atm
的氧气,现将氧气分装到容积为5L的小钢瓶中,使每个小钢
瓶中氧气的压强为2atm,如果每个小钢瓶中原有氧气压强为
1atm,则问最多能分装多少瓶?在分装过程中无漏气并且温度不变。

提示:先将大、小钢瓶中的氧气变成等温等压的氧气,再分装。

例如5,两个充有空气的A、B,用装有活塞栓的细管相连通,A浸在温度为t1=-23℃的恒温箱中,B浸在t2=27℃的恒温箱中,彼此由活塞栓隔开。

A的容积为V1=1L,气体压强为p1=1atm;B的容积为V2=2L,气体压强为p2=3atm。

求活塞栓打开后,气体的稳定压强是多少?当活塞栓打开后,B 中气体压强较大,将有一部分气体从B中进入A中。

虽然A 中气体温度不变,但由于质量发生变化,压强也随着变化(p 增大)。

这样,A、B两中的气体质量都发生了变化。

似乎无法用气态方程或实验定律来解决,需要通过巧妙地选取研究对象及一些中间参量,把变质量问题转化为定质量问题。

例如6,一个内装有一定质量的理想气体,其压强为
6.0×105pa,温度为47℃,但由于漏气,最终内剩余气体的质量是原有质量的百分之几?已知外界大气压强为
p0=1.0×105Pa,气温为27℃。

假设漏出的气体被收集在另一个中,这样变质量问题就可以转化为定质量问题。

V1为初始状态体积,也等于末状态剩余气体体积,末状态剩余气体和漏出气体属于同温同压气体,二者具有相同密度。

则剩余气体与
原来气体质量之比为:mm0=ρV1/ρV2=V1/V2=0.18,即剩余气体质量为原来气体质量的18%。

练:一个氧气瓶的容积是40L,其中氧气的压强是
130atm。

规定瓶内氧气压强降到10atm时就要重新充氧。

有一个车间,每天需要用1atm的氧气400L。

这个氧气瓶能用几天?假定温度不变。

可以使用理想气体状态方程求解:由V1→V2:p1V1=p2V2,V2=520L,由(V2-V1)→V3:p2(V2-V1)
=p3V3,V3=4800L。

则=12(天)。

也可以使用克拉伯龙方程
求解:由PV=nRT及n=(m为气体质量,M为某种气体的摩
尔质量,在本题中M为氧气的摩尔质量)得:m=。

根据题意,我们需要计算氧气瓶在不同压强下的质量以及每天所需的氧气质量。

首先,当氧气瓶的压强为130atm时,
其质量为m1.此时,氧气瓶的压强为P1,体积为V1,温度为
T1.而当氧气瓶的压强为10atm时,其质量为m2.此时,氧气
瓶的压强为P2,体积为V2,温度为T2.我们需要注意到,每
天所需的氧气质量为m3,而在N天内所需的氧气总质量为
Nm3.
根据上述题意,我们可以得到一个方程:m1=m2+Nm3.通过这个方程,我们可以计算出氧气瓶在不同压强下的质量以及每天所需的氧气质量。

同时,我们还可以得到V1=V2,
T1=T2=T3,将这些数据带入方程中,我们可以得到N=12(天)。

总之,通过以上的计算,我们可以得出氧气瓶在不同压强下的质量以及每天所需的氧气质量,并且计算出每天所需的氧气总质量。

这些数据对于使用氧气的人来说都是非常重要的,因为它们可以帮助人们更好地管理自己的氧气储备,并且确保自己在需要时能够得到足够的氧气供应。

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