专题14.6 变质量计算问题
1.(10分)用传统的打气筒给自行车打气时,不好判断是否已经打足了气.某研究性学习小组的同学经过思考,解决了这一问题.他们在传统打气筒基础上进行了如下的改装(示意图如图甲所示):圆柱形打气筒高H,内部横截面积为S,底部有一单向阀门K,厚度不计的活塞上提时外界大气可从活塞四周进入,活塞下压时可将打气筒内气体推入容器B中,B的容积VB=3HS,向B中打气前A、B中气体初始压强均为p0,该组同学2
设想在打气筒内壁焊接一卡环C(体积不计),C距气筒顶部高度为h=H,这样就可以自动控制容器B中的
3最终压强.求:
①假设气体温度不变,第一次将活塞从打气筒口压到C处时,容器B内的压强; ②要使容器B内压强不超过5p0,h与H之比应为多大.
2.(2016·陕西五校一模)如图所示是农业上常用的农药喷雾器,贮液筒与打气筒用细连接管相连,已知贮液筒容积为8 L(不计贮液筒两端连接管体积),打气筒活塞每循环工作一次,能向贮液筒内压入1 atm的空气200 mL,现打开喷雾头开关K,装入6 L的药液后再关闭,设周围大气压恒为1 atm,打气过程中贮液筒内气体温度与外界温度相同且保持不变。求:
(1)要使贮液筒内药液上方的气体压强达到3 atm,打气筒活塞需要循环工作的次数;
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(2)打开喷雾头开关K直至贮液筒内、外气压相同时,贮液筒向外喷出药液的体积。 【参考答案】(1)20次 (2)4 L
由理想气体方程得:p1V1=p2V2 解得:V=4 L
打气次数:n==20
0.2 L
(2)打开喷雾头开关K直至贮液筒内外气压相同时,p3=1 atm 由理想气体方程得:p1V1=p3V3 解得:V3=V1=6 L
故喷出药液的体积V′=V3-V0=4 L
3.(2016·山西省高三质检) (2)型号是LWH159-10.0-15的医用氧气瓶,容积是10 L,内装有1.80 kg的氧气。使用前,瓶内氧气压强为1.4×10 Pa,温度为37 ℃。当用这个氧气瓶给患者输氧后,发现瓶内氧气压强变为7.0×10 Pa,温度降为27 ℃,试求患者消耗的氧气的质量。
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V 2