气体实验定律中的变质量问题探讨

许 龙

(安徽省太和一中,安徽 太和 236600)

气体实验定律中的变质量问题探讨

许 龙

(安徽省太和一中,安徽 太和 236600)

本文对气体实验定律应用过程中变质量问题进行讨论,以期学生在解决此类问题时能够有所借鉴．

变质量;等温分态;玻意耳定律;理想气体方程;密度方程

高中阶段,气体实验定律中变质量问题是学生在学习中的难点,因为气体质量在变化时气体状态也在发生变化,如何选择适当的实验定律是关键,同时选择好恰当的研究对象初末状态气体质量不变,才能进行解题．下面笔者将介绍常用的处理气体变质量问题的方法．

1 玻意耳定律等温分态公式

处理变质量问题时要灵活选取研究对象,可以将变质量问题转变为质量不变的问题．一般地,若将某气体(p,V,M)在保持总质量和温度不变的情况下分成若干部分(p1,V1,M1)、(p2,V2,M2)、…、(pn,Vn,Mn),则有

pV=p1V1+p2V2+…+pnVn

该式为玻意耳定律的推广公式——玻意耳定律等温分态公式．应用等温分态公式解答温度不变情况下气体的分与合,部分气体质量有变化、气体总质量无变化、又不直接涉及气体质量问题时,常常十分方便．应用等温分态公式题目形式有充气、抽气、灌气3种．

例1.(2016年新课标Ⅱ卷高考题)一氧气瓶的容积为0.08m3,开始时瓶中氧气的压强为20atm．某实验室每天消耗1atm的氧气0.36m3．当氧气瓶中的压强降低到2atm,需重新充气．若氧气的温度保持不变,求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天．

解析:设氧气开始压强为p1,体积为V1;每天用去的气体……