2025版高考物理总复习第15章热学专题强化20变质量问题理想气体的图像问题关联气体问题考点1变质量问题
4页1、考点1变质量问题 (能力考点深度研析)1理想气体状态方程的推论(1)把一定质量的气体分成几部分(2)几部分气体合为一体2气体密度与压强、温度关系式的推导公式两边同除气体的质量m可得,即c注意:(1)对同种气体才适用(2)无论气体质量是否一定,c均成立3常见的四种变质量问题类别对象打气问题选择原有气体和即将充入的气体作为研究对象抽气问题将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象灌气问题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问题选容器内剩余气体和漏出气体整体作为研究对象考向1气体密度的计算(2023全国甲卷)一高压舱内气体的压强为1.2个大气压,温度为17 ,密度为1.46 kg/m3。(1)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 时舱内气体的密度;(2)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。解析(1)由摄氏度和开尔文温度的关系可得T127317 K290 K,T227327 K300 K理想气体状态方程pVnRT可知nR其中n为封闭气体的物质的量,即理想气体的正比于气体的质量,则其中
2、p1p21.2p0,11.46 kg/m3,代入数据解得21.41 kg/m3。(2)由题意得p3p0,T327327 K300 K同理可得解得31.18 kg/m3。答案(1)1.41 kg/m3(2)1.18 kg/m3考向2抽气、打气和灌气分装问题(2023湖南卷)汽车刹车助力装置能有效为驾驶员踩刹车省力。如图,刹车助力装置可简化为助力气室和抽气气室等部分构成,连杆AB与助力活塞固定为一体,驾驶员踩刹车时,在连杆AB上施加水平力推动液压泵实现刹车。助力气室与抽气气室用细管连接,通过抽气降低助力气室压强,利用大气压与助力气室的压强差实现刹车助力。每次抽气时,K1打开,K2闭合,抽气活塞在外力作用下从抽气气室最下端向上运动,助力气室中的气体充满抽气气室,达到两气室压强相等;然后,K1闭合,K2打开,抽气活塞向下运动,抽气气室中的全部气体从K2排出,完成一次抽气过程。已知助力气室容积为V0,初始压强等于外部大气压强p0,助力活塞横截面积为S,抽气气室的容积为V1。假设抽气过程中,助力活塞保持不动,气体可视为理想气体,温度保持不变。(1)求第1次抽气之后助力气室内的压强p1;(2)第n次
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