【物理】充气、抽气 课件 2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

第二章气体、固体和液体

人教版（2019）选修第三册2.2

气体的等温变化

（课时3）

——充气、抽气问题

物质的量一定的某气体(p，V，n)，在保持温度不变的情况下被分成了若干部分：(p1，V1，n1)(p2，V2，n2)……(pi、Vi、ni)

其中n为物质的量，则有1.玻意耳等温分态公式

pV＝p1V1＋p2V2＋…＋piVi预备知识2.化变为恒思想思考：每充气或抽气一次，容器中气体的质量都会发生变化，若以容器中气体为对象，利用波意耳定律显然不满足“质量一定”这一要求，那么如何解决此类问题呢？思想：灵活选取研究对象，将质量变化问题转变为质量不变的问题。题型1：充气问题思路：如果打气时每一次打入的气体质量、体积和压强均相同，则可设想用一容积为nV0的打气筒将压强为p0的气体一次性打入容器。选取研究对象：容器中原有的气体和n次打入的气体总和。p0V0……p0V0p0V0依次打入12nnV0p0一次打入等效代替实质：变质量问题转化为一定质量气体等温压缩问题。例1农村常用来喷洒农药的压缩喷雾器结构如图所示，A的容积为7.5L，装入药液后，药液上方体积为1.5L，关闭阀门K，用打气筒B每次打进105Pa的空气250cm3。求：

⑴要使药液上方气体的压强为4×105Pa，打气筒活塞应打几次？

⑵当A中有4×105Pa的空气后，打开阀门K可喷洒药液，直到不能喷射时，喷雾器剩余体积为多少的药液？【答案】（1）18；（2）1.5L解析：

⑴以V总、V分别表示A的总容积和打气前药液上方的体积，p0表示打气前A容器内、外的气体压强，V0表示每次打入压强为p0的空气的体积，p1表示打n次后A容器内的气体压强。以A中原有空气和n次打入A中的全部气体作为研究对象，由玻意耳定律，可得则有⑵打开阀门K，直到药液不能喷洒，忽略喷管中药液产生的压强，则此时A容器内的气体压强应等于外界大气压强，以A容器内的气体作为研究对象，

由玻意耳定律可得药液不能喷洒时A容器内的气体体积从而A容器内剩余药液的体积为若初态时容器内外气体压强不同，则体积不等于内外气体体积之和。

●认为被充入的气体都在容器周围，且可以认为是一次性充入的，若初态时容器内外气体压强相同，则体积为内外气体体积之和。状态方程：p1(V＋nV0)＝p2V状态方程：p1V＋np1′V0＝p2V小结：充气问题●充气过程温度不变题型2：抽气问题思路：将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体整体作为研究对象，则质量不变，故抽气过程可看作是等温膨胀过程。

思路：大容器中剩余气体和灌气之后的所有小容器中的气体视为一个整体，将这一整体作为研究对象。特例：灌气问题（气体分装）问题：将某大容器里的气体分装到多个小容器实质：变质量问题转化为一定质量气体等温膨胀问题。例2容积V＝10L的钢瓶充满氧气后，压强p＝20atm，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，每个小钢瓶的压强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.2瓶

B.18瓶C.10瓶

D.20瓶p＝20atmV＝10L。。。。。V′＝5LV′＝5LV′＝5L变质量的问题。。。。。V′＝5LV′＝5LV′＝5Lp′＝2atmp′＝2atmp′＝2atmp′＝2atmV＝10L一定质量气体的等