2027届高三物理一轮复习课件第15章 第5讲 专题提升：充气、抽气、灌气、漏气模型

这是一份2027届高三物理一轮复习课件第15章 第5讲 专题提升：充气、抽气、灌气、漏气模型，共21页。PPT课件主要包含了题型一充气模型，题型二抽气模型，题型三灌气模型，题型四漏气模型等内容，欢迎下载使用。
目 录 索 引
充气模型:在充气时,将充进容器内的气体和容器内的原有气体为研究对象时,这些气体的质量是不变的。这样,可将“变质量”的问题转化成“定质量”问题。
典题1 (2026山东临沂模拟)篮球运动是中学生喜欢的一项体育运动,打篮球前需要将篮球内部气压调至标准气压才能让篮球发挥最佳性能。某同学发现教室里一只篮球气压不足,用气压计测得球内气体压强为1.2×105 Pa,已知篮球内部容积为7 L,教室内温度为300 K。现把篮球拿至室外篮球场后用简易打气筒给篮球打气28次,每次能将0.2 L、1.0×105 Pa的空气打入球内,篮球及篮球场空气温度均为270 K,假设篮球的标准气压为1.6×105 Pa。忽略打气和放气过程中篮球容积的变化。求:(1)打气完成后篮球内部的气压p;(2)若发现打气过多,可以采取放气的办法使篮球内部的气压恢复到标准气压,求放出空气的质量Δm与篮球内剩余空气质量m的比值。
抽气模型:在对容器抽气的过程中,对每一次抽气而言,气体质量发生变化,解决该类“变质量”问题的方法与充气(打气)问题类似,假设把每次抽出的气体包含在气体变化的始末状态中,即用等效法把“变质量”问题转化为“定质量”的问题。
灌气模型: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。
典题3 装有氧气的导热大钢瓶容积为100 L,环境温度为27 ℃时其内部压强为30×105 Pa。每个小钢瓶容积为5 L,原先装有压强为1×105 Pa的氧气。现需要用大钢瓶给小钢瓶充气,如图所示,将大、小钢瓶用带有阀门的导管连接,打开阀门后,让氧气缓慢充入小钢瓶中,当小钢瓶中压强为5×105 Pa时关闭阀门,充好一瓶,如此重复,要求分装后的小钢瓶内部压强均为5×105 Pa,导管体积忽略不计。(1)若分装过程中氧气温度恒为27 ℃,分装多少瓶以后大瓶内压强降到15×105 Pa?(2)若分装前环境温度变为-33 ℃,小钢瓶内部压强仍为1×105 Pa,忽略温度变化引起的钢瓶容积变化,最多可以分装出多少个满足要求的小钢瓶?(取T=t+273 K)
漏气模型:容器漏气过程中气体的质量不断发生变化,不能用理想气体状态方程求解。如果以初始时容器内气体为研究对象,便可使变质量问题变成等质量问题,可用理想气体状态方程求解。
典题4 某精密仪器研发空间需要定期消毒、排污,排污时首先将环境的温度升高,然后再降低研发空间的压强。已知研发空间的体积为V0=300 m3,温度为t0=7 ℃,空间的压强为p0=1.0×105 Pa,摄氏温度t与热力学温度T之间的关系近似为T=t+273 K。假设研发空间封闭的气体可视为理想气体。(1)若将研发空间的温度升高到49 ℃,求此时空间的压强p1;(2)保持研发空间的温度为49 ℃不变,将空间的压强从p1降低到p2=9.2×104 Pa,求排出的气体与剩余气体的质量之比。