用方程P1V1／m1T1=P2V2／m2T2求解气体质量问题

２００１年５月　在分析求解过程中，一定要注意避免走人下面　两个误区：　①由于动量守恒具有相对性．因此题目中　出现了条件“子弹射出口时相对口的速度”　就把重点放在如何把相对速度转换为对地的速　度．　②由于题目要求计算“发射完　颗子弹　后，小船后退的距离”，就把重点放在使用“归纳　法”的繁琐计算上．　之所以容易走人上面两个误区．是因为平　时学习过程中重题型，丽忽略物理过程的分析，　丽学会分析物理过程，建立正确的物理情景才　是物理学习的重点．　通过上面的题目，我们不仅可以认识到动　量守恒的应用要注意的问题，更重要的是我们　对物理学习的重点有了更客观的认识，帮助我　们在以后的学习过程中把机械的解题转移到分　析能力的培养上．　（收藕日期：２００１—０１—１２）　重庆市武隆县白马中学（４０８５２７）　刘思明　如果我们把一定质量理想气体的状态方　程　１１　—　１】　学』２　１　　（、１），　的两边除以气体的质量ｍ，并注意该气体在１、　２两种状态时的密度ＰＩ：７１，ｌ／Ｖ、Ｐ２＝７，１ｌ／ｖ２，　就可以得到　Ｐ】Ｔｌ—Ｐ２ｔ　　２　（２）　这是用气体密度来表示的理想气俸状态方程　４６——　Ｗ　１９　Ｎｏ　９　中学物理　它建立起了同种气体在单位体积条件下的状态　联系，对单位体积的气体来说，质量并不能保证　是不变的，因而方程（２）也就为两份质量不同　的同种气体建立了联系．在同种气体的条件下，　我们就可　假设气体在１、２两种状态时，气体　质量分别为７，１ｌ　ｍ　，体积分别为　、　，则气　体的密度就分别是ｐ　＝”　／Ｖ　、Ｐ２＝　：／Ｖ２，　于是由方程（２）就得到　堕　：堕　（３）】Ｔ　Ｉ　７１，ｌ２Ｔ２　这样，两份质量不同的同种气体的状态就用方　程（３）联系了起来．方程（３）的适用条件是同种　气体，不要求质量一定，此时方程（１）可以看成　是方程（３）在气体质量不变时的特殊情况，方　程（３）比方程（１）具有更加普遍的适用性，用方　程（３）就可快捷地解决有关气体质量的问题．　［例１］某个容器的容积是１０Ｌ，所装气体　的压强是２．０　ｘ　ｌＯ６Ｐａ，如果温度保持不变，把　容器的开关打开以后，容器里最后剩下气体是　原来的百分之几？设大气压是１．０×１０　Ｐａ．　解　因为容器中气体的体积始终和容器　的容积ｖ相同，温度Ｔ又不变，则方程（３）就简　化为　盟一旦　ｍ　Ｌ　ｍ２　于是容器里剩下气体是原来气体的　ｍ　Ｌ　】鲁：｝　．２　　１０　ｘ：ｓ０。　％　［例２］房间的容积为２ＯＨ　，在温度为７℃，　大气压强为９　８×１０４Ｐａ时，室内空气质量是　２５ｋｇ．当温度升高到２７＊（２，大气压强为１．０　ｘ　１０　Ｐａ时，室内空气的质量减少了多少？　解　因为室内空气的体积等于房间容积　ｖ不变，则方程（３）简化为　ｐｔ：　于是房间中剩余空气的质量为　；　；　＝　—　面　（　ｓｇ　）　维普资讯 http://www.cqvip.com

中学物理Ｖ　１９　Ｎｏ　９　２３．８（ｋｇ）　所以室内空气减少的质量为　Ａｍ　【一　２　１　２ｋｇ　［例３］有一筒准备供气焊用的氧气，筒的　容积是１００Ｌ，如果这时筒的温度是１６℃，测得　筒内气体的压强是１．１５×１　Ｐａ，求筒里氧气　的质量　解　在标准状态下，氧气的摩尔质量是　ｍ０：３２ｇ／ｔｏｏｌ，摩尔体积是Ｖ０＝２２．４Ｕｍｏｌ，　根据方程（３）有　ｍＴ一　ＤＴ０　筒里氧气的质量为　ｐＶＴｏ，　Ｄ　２８９　×１０　２２　４　（ｇ）：１５．５（ｋｇ）×１０　×　．　６　［例４］Ａ、Ｂ两容器分别装有１２Ｌ、１０ａｒｍ和　８Ｌ、４ａｒｍ的同种气体，它们分别放在２７℃和　１２７℃的恒温装置中，Ａ、日之间用带有阿门的　细管相连．打开阀门后，容器内气体的压强最终　为多大？Ａ进人Ｂ中的气体占Ａ原有质量的百　分之几？　解　阀门打开前，对Ａ、Ｂ两容器内的气　体用方程（３）有　ｍ丛　＾　一旦　—ｍＢ　一－－　日一等＝　ｒ，＾一＝　　××４　８　３　００　＝５一　ｃ１）　阀门打开后．Ａ中气体保持打开前的体积　和温度，方程（３）对Ａ中气体简化为　ｍ＾　ｍ　＾　』一　一　，”　＾１０　‘　同理对Ｂ中气体有　里　一　Ｂ加　（３）　２００１年５月　由题意知Ｐ　＾＝声　（４）　ｍ，＾＋ｍ　日＝卅＾＋ｍ日　（５）　懈（１）、（２）、（３）、（４）、（５）式得　ｐ＾：ｐ　Ｂ＝　ａｔｍ　△卅＾　卅＾一ｍ日　一　＾　１０—８　＾　１０　２０％　故容器内气体的压强最终为８ａｒｍ，Ａ进人　Ｂ中气体质量占原有质量的２０％．　（收稿日期：２００１—０１—１５）　广东深圳市布吉中学（５１８１１２）　高怀勇　电路中流过稳恒电流时，通过导体横截面　的电量为Ｑ＝Ｉｔ，当流过非稳恒电流时．通过　导体横截面的电量应如何求出，以下提供四种　情况下电量的计算方法．　电路中有电容器。电容器电压发生改变　而引起极板电量改变：△０＝Ｃ·△ｕ　［例１］如图１所　月，　Ｂ　不，￡：１０Ｖ，广匕　Ｔ一仁＝卜ｒ］　Ｒ．＝４５，ｃ－　Ｃ　－３Ｒ　＝６ｏ　，．ｎ，ｌ｝　－ｅ丰ｃ１　，凸丰ｌＩ　Ｉ　　电池内阻可忽略．先　图１　闭合开关Ｋ．待电路　稳定后．再将开关断开，则断开Ｋ后流过Ｒ　的　电量为Ｃ．　解析　闭合Ｋ时．Ｒ．与Ｒ２串联，由串联　分压关系得Ｕ２＝Ｒ：ｕ／（Ｒ１＋Ｒ２）＝６Ｖ，电容　器Ｃ１的电量为Ｑ１＝Ｃ【Ｕ２＝３０×１０～‘×６Ｃ　＝１．８×１０～Ｃ．稳定后再断开Ｋ时．ｃ　与Ｃ：　并联．则对电容器有Ｕ　＝Ｕ　＝Ｕ：１０Ｖ，　Ｑ　簋＝Ｑ　Ｉ＋Ｑ　２＝ＣＩ　【＋Ｃ２　２＝（Ｃ１＋