第二章　专题强化　理想气体的综合问题.docx

专题强化理想气体的综合问题

［学习目标］1.会巧妙地选择研究对象，使变质量气体问题转化为定质量的气体问题(重点)。2.通过两部分气体的压强、体积的关系解决关联气体问题(难点)。3.会应用气体实验定律和理想气体状态方程解决综合问题(难点)。

一、变质量问题

1.打气问题

向球或轮胎中充气是一个典型的变质量气体问题。只要选择球或轮胎内原有气体和即将打入的气体作为研究对象，就可以把充气过程中的变质量气体问题转化为定质量气体的状态变化问题。

例1用打气筒将压强为1atm的空气打进自行车轮胎内，如果打气筒容积ΔV=500cm3，轮胎容积V=3L，原来压强p=1atm。现要使轮胎内压强变为p=4atm，若用这个打气筒给自行车轮胎打气，则要打气次数为(设打气过程中空气的温度不变)多少？

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________拓展若例1中轮胎中原来压强为1.5atm，其他条件不变，则要打气次数为多少？

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________已知理想气体状态方程pVT=C中C=nR(n指物质的量，R是气体常量)

把压强、体积、温度分别为p1、V1、T1，p2、V2、T2…的几部分理想气体进行混合。

混合后的压强、体积、温度为p、V、T，可以证明：p1V1T1+p2V

若温度不变，p1V1+p2V2+…pnVn=pV

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。

例2(多选)(2024·石家庄市高二月考)如图所示，用容积为V03的活塞式抽气机对容积为V0的容器中的气体(可视为理想气体)抽气，设容器中原来气体压强为p0，抽气过程中气体温度不变。则()

A.连续抽3次就可以将容器中气体抽完

B.第一次抽气后容器内压强为23p

C.第一次抽气后容器内压强为34p

D.连续抽3次后容器内压强为2764p

这类抽气问题要注意每次抽气时气体压强不同，解决此类问题应每次抽气单独列方程，再联立求解。

3.罐气(气体分装)问题

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，可以把大容器中剩余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。

例3容积V=20L的钢瓶充满氧气后，压强p=10atm，打开钢瓶阀门，让氧气分装到容积为V=5L的小瓶中去，小瓶子已抽成真空。分装完成后，每个小瓶及钢瓶的压强均为p=2atm。在分装过程中无漏气现象，且温度保持不变，那么最多可能装的瓶数是()

A.4瓶 B.10瓶

C.16瓶 D.20瓶

4.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，如果选容器内剩余气体和漏掉的气体整体为研究对象，即设想有一个“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，便可使“变质量”问题转化成“定质量”问题。

例4物体受热时会膨胀，遇冷时会收缩。这是由于物体内的粒子(原子)运动会随温度改变，当温度上升时，粒子的振动幅度加大，令物体膨胀；但当温度下降时，粒子的振动幅度便会减小，使物体收缩。气体温度变化时热胀冷缩现象尤为明显，若未封闭的室内生炉子后温度从7℃升到27℃，而整个环境气压不变，则跑到室外气体的质量占原来气体质量的百分比为()

A.3.3% B.6.7%

C.7.1% D.9.4%

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。

二、关联气体问题

这类问题涉及两部分气体，它们之间虽然没有气体交换，但其压强或体积这些量间有一定的关系，建