第二章專題強(qiáng)化練7-變質(zhì)量問題

第二章氣體、固體和液體專題強(qiáng)化練7變質(zhì)量問題一、選擇題1.(2020黑龍江哈爾濱三中高二下月考,)容積V=20L的鋼瓶充滿氧氣后,壓強(qiáng)p=10atm,打開鋼瓶閥門,將氧氣分裝到容積為V'=5L的小鋼瓶中去,小鋼瓶已抽成真空。分裝完成后,每個小鋼瓶的壓強(qiáng)p'=2atm。在分裝過程中無漏氣現(xiàn)象,且溫度保持不變,那么最多能裝的瓶數(shù)是()A.4B.10C.16D.202.(2019江西高安中學(xué)高二期中,)用活塞式抽氣機(jī)抽氣,在溫度不變的情況下,從玻璃瓶中抽氣,第一次抽氣后,瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小到原來的45,要使容器內(nèi)剩余氣體的壓強(qiáng)減小為原來的256625,抽氣次數(shù)應(yīng)為(A.3B.4C.5D.63.(2019山東淄川中學(xué)高二下段考,)用打氣筒將壓強(qiáng)為1atm的空氣打進(jìn)自行車胎內(nèi),如果打氣筒容積ΔV=500cm3,輪胎容積V=3L,原來壓強(qiáng)p=1.5atm?，F(xiàn)要使輪胎內(nèi)壓強(qiáng)變?yōu)閜'=4atm,問用這個打氣筒要打氣幾次(設(shè)打氣過程中空氣的溫度不變)()A.5次B.10次C.15次D.20次二、非選擇題4.(2020山東六市高三聯(lián)考,)一輛汽車停放一夜,啟動時參數(shù)表上顯示四個輪胎胎壓都為240kPa,此時氣溫為27℃。當(dāng)汽車運(yùn)行一段時間后,表盤上的示數(shù)變?yōu)?60kPa。已知汽車每個輪胎內(nèi)氣體體積為35L,假設(shè)輪胎內(nèi)氣體體積變化忽略不計,輪胎內(nèi)氣體可視為理想氣體,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為100kPa。求:(1)表盤上的示數(shù)變?yōu)?60kPa時,輪胎內(nèi)氣體的溫度;(2)汽車通過放氣的方式讓胎壓變回240kPa,則在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下每個輪胎需要釋放氣體的體積。(氣體釋放過程溫度不變)5.(2020廣東惠州惠港中學(xué)高三模擬,)如圖所示,質(zhì)量為m=2.0kg導(dǎo)熱性能良好的薄壁圓筒倒扣在裝滿水的槽中,槽底有細(xì)的進(jìn)氣管,管口在水面上;筒內(nèi)外的水相連通且水面高度相同,筒內(nèi)封閉氣體高為H=20cm。用打氣筒緩慢充入壓強(qiáng)為p0、體積為V0的氣體后,圓筒恰好離開槽底。已知筒內(nèi)橫截面積S=400cm2,大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g=10m/s2;筒所受的浮力忽略不計。求:(1)圓筒剛要離開槽底時,筒內(nèi)外水面高度差;(2)充入氣體體積V0的大小。

6.(2020廣東高考模擬,)如圖為某高壓鍋結(jié)構(gòu)示意圖,鍋蓋上有兩個氣孔,氣孔1使鍋內(nèi)與外界連通,此時鍋內(nèi)氣體與外界大氣壓強(qiáng)相等。當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到40℃時,氣孔1會封閉,將鍋內(nèi)外隔離。若鍋內(nèi)溫度繼續(xù)升高,鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大,當(dāng)壓強(qiáng)增大到設(shè)計的最大值時,氣體會頂起氣孔2上的限壓閥。已知限壓閥的質(zhì)量為20g,氣孔2的橫截面積為8mm2,鍋的容積為0.04m3?，F(xiàn)在鍋內(nèi)放入20℃、極少量的水,然后蓋好鍋蓋加熱,很快水完全汽化后氣孔1封閉。求:(氣體可視為理想氣體,大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,g取10m/s2)(1)氣孔2上的限壓閥被頂起時,鍋內(nèi)氣體的溫度;(2)從氣孔1封閉到溫度升到120℃,漏出的氣體與氣孔1封閉時鍋內(nèi)氣體的質(zhì)量比。

答案全解全析1.C初狀態(tài)p=10atm、V=20L,末狀態(tài)p'=2atm、V1=V+n×5(n為瓶數(shù)),根據(jù)玻意耳定律有pV=p'V1,解得n=16,故C正確。2.B設(shè)玻璃瓶的容積是V,抽氣機(jī)的容積是V0,抽氣前瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p。氣體發(fā)生等溫變化,根據(jù)玻意耳定律有pV=45p(V+V0),解得V0=14V。設(shè)抽n次后,氣體壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?56625,由玻意耳定律可得,抽一次時pV=p1(V+V0),解得p1=45p,抽兩次時p1V=p2(V+V0),解得p2=452p,抽n次時pn=45n3.C設(shè)打氣N次后,輪胎內(nèi)空氣壓強(qiáng)達(dá)到4atm,打入的氣體的體積為NΔV。根據(jù)玻意耳定律pV+p0NΔV=4p0V,解得N=15(次),故C正確。解題方法處理充氣和抽氣問題時,可將充進(jìn)去(或抽出來)的氣體包含在總氣體中,轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量問題,從而使所建立的方程更簡單。4.答案(1)325K(2)7L解析(1)單個輪胎內(nèi)氣體,經(jīng)歷等容變化,由查理定律有p1T解得T2=325K。(2)取單個輪胎放氣前的氣體為研究對象,經(jīng)歷等溫變化,根據(jù)玻意耳定律有p2V0=p1V0+p0ΔV解得ΔV=7L。5.答案(1)0.05m(2)2.05×10-3m3解析(1)當(dāng)圓筒恰好離開水槽底時,對圓筒受力分析,有p0S+mg=pS解得p=1.005×105Pa這時筒內(nèi)外水面高度差為h,有p=p0+ρgh解得h=0.05m。(2)根據(jù)玻意耳定律有p0(HS+V0)=p(HS+hS)解得V0=2050cm3=2.05×10-3m3。6.答案(1)118.25℃(2)0.45%解析(1)氣體在氣孔1封閉時T1=(273+40)K=313K、p1=p0氣孔2上的限壓閥被頂起時,對限壓閥受力分析p2S0=p0S0+mg根據(jù)查理定律有p1T解得T2=3