新課標(biāo)粵教版3-3選修三27氣體實(shí)驗(yàn)定律(ⅰ)1(編輯修改稿)
2025-01-13 22:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 /cm2。按規(guī)定當(dāng)使用到壓強(qiáng)降為100N/cm2時(shí)，就要重新充氣。某廠每天要用 400L氧氣（在 1atm下），一瓶氧氣能用多少天（ 1atm=10N/cm2）？設(shè)使用過程中溫度不變。 【 分析 】這里的研究對(duì)象是瓶中的氧氣。由于它原有的壓強(qiáng)（ 1300N/cm2），使用后的壓強(qiáng)（ 100N/cm2）、工廠應(yīng)用時(shí)的壓強(qiáng)（ 10N/cm2）都不同，為了確定使用的天數(shù)，可把瓶中原有氧氣和后來的氧氣都轉(zhuǎn)化為 1atm，然后根據(jù)每天的耗氧量即可算出天數(shù)。 【解】 作出示意圖如圖 1所示。 根據(jù)玻意耳定律，由 p1V1=p′ 1V′ 1， p2V2=p′ 2V′ 2 得 所以可用天數(shù)為： 【 說明 】根據(jù)上面的解題思路，也可以作其他設(shè)想。如使后來留在瓶中的氧氣和工廠每天耗用的氧氣都變成 1300N/cm2的壓強(qiáng)狀態(tài)下，或使原來瓶中的氧氣和工廠每天耗用的氧氣都變成 100N/cm2的壓強(qiáng)狀態(tài)下，統(tǒng)一了壓強(qiáng)后，就可由使 用前后的體積變化算出使用天數(shù)。 上面解出的結(jié)果，如果先用文字代入并注意到 p′ 1=p′ 2=p0 ，即得 或 p1V1=p2V2+np0V0 這就是說，在等溫變化過程中，當(dāng)把一定質(zhì)量的氣體分成兩部分（或幾部分），變化前后 pV值之和保持不變（圖 2）。這個(gè)結(jié)果，實(shí)質(zhì)上就是質(zhì)量守恒在等溫過程中的具體體現(xiàn)。在氣體的分裝和混合等問題中很有用。 [來源 :學(xué)科網(wǎng) ] 【例 6】 如圖所示，容器 A的容積為 VA=100L，抽氣機(jī) B的最大容積為 VB=25L。當(dāng)活塞向上提 時(shí)，閥門 a打開，閥門 b關(guān)閉；當(dāng)活塞向下壓時(shí)，閥門 a關(guān)閉，閥門 b 打開。若抽氣機(jī)每分鐘完成 4次抽氣動(dòng)作，求抽氣機(jī)工作多長時(shí)間，才能使容器 A中氣體的壓強(qiáng)由 70cmhg下降到 （設(shè)抽氣過程中容器內(nèi)氣體的溫度不變）？ 【誤解】 設(shè)容器中氣體等溫膨脹至體積 V2，壓強(qiáng)由 70cmHg下降到 ，根據(jù) pAVA=p2V2 得 所需時(shí)間 【正確解答】 設(shè)抽氣 1次后 A中氣體壓強(qiáng)下降到 p1，根據(jù) pAVA=p1（ VA+VB） 得 第二次抽氣后，壓強(qiáng)為 p2，則 同理，第三次抽氣后， 抽氣 n次后，氣體壓強(qiáng) [來源 :學(xué) |科 |網(wǎng) Z|X|X|K] 代入數(shù)據(jù)得： n=10（次） 【錯(cuò)因分 析與解題指導(dǎo)】 【誤解】的原因是不了解抽氣機(jī)的工作過程，認(rèn)為每次抽入抽氣機(jī)的氣體壓強(qiáng)均為 。事實(shí)上，每次抽氣過程中被抽氣體體積都是 VB，但壓強(qiáng)是逐步減小的，只是最后一次抽氣時(shí)，壓強(qiáng)才降低至 。因此，必須逐次對(duì)抽氣過程列出玻意耳定律公式，再利用數(shù)學(xué)歸納法進(jìn)行求解。 【例 7】 有開口向上豎直安放的玻璃管，管中在長 h的水銀柱下方封閉著一段長 L的空
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