第十四章 微专题40 变质量问题（Word教参）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版 浙江专用）

微专题40　变质量问题 1．巧选研究对象：将问题涉及到的全部气体为研究对象时，这些气体状态不管怎样变化，其总质量是不变的． 2．选择适当方程：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． 微点一　容器的气体增加——充气（打气） 在充气(打气)时，将充进容器内的气体和容器内的原有气体构成的整体为研究对象，这样，可将“变质量”的问题转化成“定质量”问题． (2021·河南郑州质检)如图所示为喷洒农药用的某种喷雾器．其药液桶的总容积为15 L，装入药液后，封闭在药液上方的空气体积为2 L，打气筒活塞每次可以打进1 atm、150 cm3的空气，忽略打气和喷药过程气体温度的变化． (1)若要使气体压强增大到2.5 atm，应打气多少次？ (2)如果压强达到2.5 atm时停止打气，并开始向外喷药，那么当喷雾器不能再向外喷药时，桶内剩下的药液还有多少升？ 答案：(1)20　(2)10 L 解析：(1)设应打气n次，取所有气体为研究对象，有初状态为：p1＝1 atm，V1＝150 cm3·n＋2 L＝0.15n L＋2 L， 末状态为：p2＝2.5 atm，V2＝2 L， 根据玻意耳定律得p1V1＝p2V2， 解得n＝20. (2)由题意可知：p2′＝1 atm， 根据玻意耳定律得p2V2＝p2′V2′， 代入数据解得V2′＝5 L， 剩下的药液为V＝15 L－5 L＝10 L． 微点二　容器的气体减少——灌气（分装）、漏气或抽气 情景 研究对象 灌气(分装) 把大容器中的剩余气体和多个小容器中的气体整体作为研究对象 漏气 选容器内剩余气体和漏出气体整体作为研究对象 抽气 将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体构成的整体作为研究对象 (2021·河北选考)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) [解题思路] 答案：(1)p2＝3.1×103Pa　(2) 解析：(1)夹层中的气体发生等容变化，根据理想气体状态方程有 ＝， 解得p2＝3.1×103Pa. (2)当保温杯外层出现裂缝后，静置足够长时间，则夹层压强和大气压强相等，设夹层体积为V，以静置后的所有气体为研究对象，有p0V＝p1V1， 解得V1＝V， 增加空气的体积为ΔV＝V1－V＝V， 所以增加的空气质量与原有空气质量之比为＝＝. 学科网（北京）股份有限公司 $