气体变质量问题 讲义-2027届高考物理一轮复习

该高中物理高考复习讲义聚焦变质量气体问题核心考点，涵盖充气、放气、气体分装等典型模型，按“基础模型推导—典例解析—实战演练”逻辑架构知识体系。通过考点梳理（变质量问题公式推导）、方法指导（例题分类讲解）、真题训练（分层实战题）等环节，帮助学生构建解题框架，突破高考难点，体现复习的系统性与针对性。 资料以科学思维培养为核心，创新采用“模型建构+情境迁移”教学法，如通过打气（例1）、温度变化（例2）等真实情境引导学生运用理想气体状态方程推导变质量问题规律，提升科学推理能力。设置基础巩固到综合应用的分层练习，配合即时反馈，确保高效突破考点，既助力学生提升应考能力，也为教师精准把控复习节奏提供实用指导。

变质量问题 充、放气、气体分装问题(提示：可由进行推导) 1.充气问题：将A气体充入B容器中变成C气体 2.放气问题：A放出部分气体后变成B和C 3.气体分装：将A中的气体分到B容器中，变成C和D气体 例1、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？ 例2、部分mRNA疫苗的存储温度为－80 ℃至－60 ℃，使用时需要先在常温环境回温后再注射。如图所示，某导热良好的封闭mRNA疫苗存储箱处于温度－73 ℃的低温柜内，存储箱内的空气压强为0.8p0。某次使用时医生首先将存储箱取出置于温度为27 ℃、大气压强为p0的环境中，当存储箱内气体的温度上升至－3 ℃时将其打开。已知存储箱的容积不变，T＝t＋273 K。求： (1)存储箱即将被打开时其内部的压强； (2)打开存储箱后内外达到热平衡时存储箱内剩余的原来气体占原存储箱内气体的百分比(结果保留三位有效数字)。 例3、现有一辆气罐车，车上气罐能承受的最大压强是33p0，某次在温度为7 ℃时，该气罐内部气体的压强为21p0，已知该气罐的容积为V，p0为大气压强，且T＝(273＋t) K，求： (1)该气罐能够承受的最大温度； (2)在温度为7 ℃时，用该气罐给体积为0.01V的气瓶充气，充好气后气瓶的压强为10p0，充气过程温度不变，能充多少瓶气。 例4、使用储气钢瓶时，应尽量避免阳光直射。在某次安全警示实验中，实验员取来一只容积为40 L的氧气瓶，瓶内气体压强为1.50 MPa。经暴晒后，连同瓶内气体，温度从27 ℃上升至57 ℃。认为瓶中气体为理想气体，忽略钢瓶的容积变化。 (1)(5分)求暴晒后瓶内气体的压强； (2)(3分)为避免压强过大，储气钢瓶上装有安全阀。重复上述实验时，打开安全阀卸压，待瓶内压强降至1.10 MPa时，安全阀关闭。此时，瓶内剩余的气体与原有气体质量之比是多少？ 实战演练 1、某人驾驶汽车，从北京到哈尔滨，在哈尔滨发现汽车的某个轮胎内气体的压强有所下降(假设轮胎内气体的体积不变，且没有漏气，可视为理想气体)。于是在哈尔滨给该轮胎充入压强与大气压相同的空气，使其内部气体的压强恢复到出发时的压强(假设充气过程中，轮胎内气体的温度与环境相同，且保持不变)。已知该轮胎内气体的体积V0＝30 L，从北京出发时，该轮胎气体的温度t1＝－3 ℃，压强p1＝2.7×105 Pa。哈尔滨的环境温度t2＝－23 ℃，大气压强p0取1.0×105 Pa。求： (1)在哈尔滨时，充气前该轮胎气体压强的大小； (2)充进该轮胎的空气体积。 2、肺活量是指在标准大气压下能够呼出的气体的最大体积。如图是小明同学设计的测量肺活量的一个模型。竖直放置的顶端开孔的汽缸中有一与汽缸壁接触良好的活塞，活塞上方放有重物，活塞置于卡槽上，插销K封闭了一定质量的气体，已知汽缸中活塞下方气体体积为V0、压强为标准大气压p0，活塞上方的空间体积也为V0，活塞面积为S，活塞及上方重物所受重力G＝p0S，汽缸导热性能良好，忽略活塞和重物体积，环境温度保持不变，大气压强恒为p0，不计一切摩擦，题中所提及的气体均视为理想气体。 (1)小玲打开插销K，向吹嘴吹入压强为p0，体积为的气体后，关闭插销K，求汽缸中封闭气体的压强； (2)小明打开插销K，使汽缸中气体与外界充分交换后，用尽全力向吹嘴吹入气体，关闭插销K，最终活塞下方空间体积变为V0，求小明的肺活量。 3、如图是一太阳能空气集热器示意图，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V0，开始时内部封闭气体的压强为p0，经过太阳暴晒，气体温度由T0=300K升至T1=350K。 ①求此时气体的压强； ②保持T1=350K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0，求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。 4、一高压舱内气体的压强为1.2个大气压，温度为17℃，密度为1.46kg/m3。 （i）升高气体温度并释放出舱内部分气体以保持压强不变，求气体温度升至27℃时内气体的密度； （ii）保持温度27℃不变，再释放出舱内部分气体使舱内压强降至1.0个大气压，求舱内气体的密度。 5、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态，A、B体积均为Sl，压强均为p0，弹簧为原长。现将B部分气体抽出一半，系统稳定后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内气体的压强pA、pB。 (2)弹簧的劲度系数k。 答案 例1、2倍 例2、(1)1.08p0　(2)83.3% 例3、(1)167 ℃　(2)110 例4、(1)1.65 MPa　(2)2∶3 实战演练 1、(1)2.5×105 Pa　(2)6 L 2、(1)p0　(2)V0 3、(1) (2) 4、(1) (2) 5、(1)p0　p0　(2) 1 学科网（北京）股份有限公司 $