2023届高考物理二轮复习专题冲刺讲义：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 1、 变质量问题的求解方法 变质量问题 问题描述 解决方法 充气问题 向球、轮胎中充气 将充进容器内的气体用一个无形的弹性口袋收集起来，取容器和口袋内的全部气体为研究对象时，这些气体的状态不管怎样变化，其质量总是不变的，这样就将变质量问题转化成一定质量问题. 抽气问题 从容器内抽气的过程，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题 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，这样抽气过程可看作等温膨胀过程. 灌气问题 将一个大容器里的气体分装到多个小容器的问题也是一个典型的变质量问题 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一定质量问题. 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，不能用理想气体状态方程求解 选用容器内原有气体量为研究对象，便可使变质量问题变成一定质量的气体状态变化问题，这时可用理想气体状态方程求解. 2、 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V0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p0，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pn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，罐中气体的压强为；乙罐的容积为，罐中气体的压强为. 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,如果把它加热到，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，、是两只容积为的容器，是用活塞密封的气筒，它的工作体积为，与、通过两只单向进气阀、相连，当气筒抽气时打开、关闭，当气筒打气时打开、关闭，最初、两容器内气体的压强均为大气压强，活塞位于气筒的最右侧. （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内气体的压强； (2)现在让活塞以工作体积完成抽气、打气各2次后，、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 cm2、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