混合气体状态方程“衡水赛”一等奖

混合气体的状态方程和典型题型

人教版高中物理3-3第八章第三节

理想气体的状态方程参赛老师：张燕指导老师：古丽时间：2020年8月15日高中物理中常常涉及到气体混合、打气、抽气、漏气、气体分装等问题等效法混合气体理想气体状态方程理想气体气体混合、打气、抽气、漏气、气体分装。先将分离的不同部分气体看作是同一温度和压强的气体。用一定质量的理想气体状态方程处理。再一部分一部分的当做质量不变的理想气体分别处理1324克拉珀龙方程将物质的量包含进理想气体状态方程，就是克拉珀龙方程：pV=nRT或理想气体状态方程所谓一定质量的理想气体，即物质的量n保持不变，12一、混合气体的状态方程表达式中，n为理想气体的物质的量，R为里德堡常量。对pV=nRT中的四个参量两两控制可得到理想气体的五个实验定律35142一定质量，一定体积，p/T=C②查理定律一定质量，一定温度，pV=C①玻意耳定律一定质量，一定压强，V/T=C③盖-吕萨克定律等温等压气体混合，V∝n④阿伏伽德罗定律等温等容气体混合，，pi∝ni⑤道尔顿分压定律一、混合气体状态方程步骤1推广步骤2步骤5步骤3步骤4将两种不同状态的气体混合在一起两式左右相加等式左边改写成若将气体分散联力可得物质的量乘以里德堡常量气体混合气体分散混合前后都是几部分混合前后温度不变例一、混合气体的状态方程向汽车轮胎内充气，已知轮胎内原有空气的压强为1.5标准大气压，温度为20℃,体积为20L.充气后，轮胎内空气压强增大为7.5个标准大气压，温度升高为25℃.若充入的气体的温度为20℃，压强为一个标准大气压，问：需要充入多少升这样的空气?(设轮胎体积不变)轮胎原有气体P1=1.5atmT1=293KV1=20L充入空气状态P2=1atmT2=293KV2=?轮胎现有气体状态P=7.5atmT=298KV=20L根据混合气体状态方程可得

解得例二、抽气问题在全国千万“云监工”的注视下，2月2日，武汉火神山医院交付使用，建设工期仅为十天十夜。在“云监工”视线之外，先进的设计理念和科技元素充当着“幕后英雄”，火神山医院病房全部为负压病房，所谓负压病房是通过特殊的通风抽气设备，使病房内的气压低于病房外的气压，保证污染空气不向外扩散。若已知某间负压隔离病房的空间体积V=60m3，启用前环境温度t1=－3oC，外界大气压强为P0=1.01×105Pa，启用后，某时刻监测到负压病房的温度t2=27oC、负压为－15Pa（指与外界大气压P0的差值）。试估算启用后负压隔离病房内减少的气体质量与启用前房间内气体总质量的比值。病房原有气体P1=P0T1=270kV=60m3病房现有气体P2=P0-15PaT2=300kV=60m3抽出空气状态P1=P0T1=270k△V=？根据混合气体状态方程可得解得例分装：混合前后温度不变一氧气瓶的容积为0.08m3，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压。某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36m3。当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，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：设氧气开始时的压强为p1，体积为V1，后来氧气变成了两个部分，一部分剩在氧气瓶中，压强变为p2(2个大气压)时，体积为V1，还有一部分就是n天消耗的氧气，其中每天消耗的氧气压强为p0、体积为ΔV，则有n=4（天）例分装：混合前后都是几部分某容积为20L的氧气瓶装有30atm的氧气，现把氧气分装到容积为5L的小钢瓶中，使每个小钢瓶中氧气的压强为5atm，若每个小钢瓶中原有氧气压强为1atm，问能分装多少瓶？(设分装过程中无漏气，且温度不变)解析：设最多能分装n个小钢瓶，并选取氧气瓶中的氧气和n个小钢瓶中的氧气整体为研究对象分装过程中温度不变，且有分装前，氧气瓶中p1＝30atm、V1＝20L，每个小钢瓶中p2＝1atm，V2＝5L；分装到最后一瓶时，氧气瓶中p1′＝5atm、V1＝20L，而每个小钢瓶中p2′＝5atm，V2＝5L，则p1V1＋np2V2＝p1′V1＋np2′V2代入数据解得n＝25(瓶)总结：混合理想气体的解题过程审题，弄清理想气体初、末