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氣體變質量模型的處理方法

文章來源:上海松夏減震器有限公司 發布時間:2021-10-15 10:16

氣體變質量模型的處理方法

由于理想氣體狀態方程只適用于一定量的理想氣體,因此在分析變質量問題時,我們可以巧妙地選擇合適的研究對象,即以進入氣體和原始氣體為研究對象,或以排出氣體和剩余氣體為研究對象,從而將這類問題轉化為具有一定性質的氣體問題,用理想氣體狀態方程求解

氣體變質量模型的類型

1、空氣噴射模型

假設容器中充滿的氣體是用一個不可見的彈性袋收集的,那么當我們以容器和袋中的所有氣體為研究對象時,無論這些氣體的狀態如何變化,它們的質量始終保持不變。這樣,我們將變質量問題轉化為定質量問題

假設原始氣缸中的氣體壓力為P0,體積為v。每次注入壓力為P0、體積為V0的氣體,并計算n次驅動后氣缸內氣體的壓力P。以注入n次的氣體和原始氣體為研究對象,則:

氣體變質量模型的處理方法

p0(V+nV0)=PV,解決方案是:

2、泵送(通風)模型

在使用氣泵泵送容器的過程中,每次泵送時,氣體質量都會發生變化,其解決方案類似于充氣問題。假設每次抽取的氣體都包含在氣體變化的開始和結束狀態中,即通過等效法

1、以n倍的釋放氣體和殘余氣體為研究對象空氣彈簧氣壓恒定,即等壓泵送的逆過程,計算釋放氣體的數量或釋放某一氣體后殘余氣體的壓力

pV=p0(V+nV0)空氣彈簧氣壓恒定,解決方案

2、以每次釋放的ml氣體和殘余氣體為研究對象,計算n次釋放后殘余氣體的壓力,第一次釋放ml氣體后,壓力為P1,則p0v=P1(V+m)

第一次釋放ml氣體后,壓力為P2,則:P1V=P2(V+m)

類比:pn-1v=pn(V+m),解為:

氣體變質量模型的處理方法

例如:

1、( 2017.惠州4月模擬]如圖所示,噴灑農藥的噴霧器總體積為14升。裝載液體后空氣彈簧氣壓恒定 理想氣體狀態方程的氣體變質量模型,液體上方的空氣體積為2升,壓力為1大氣壓。充氣機的活塞可進入1大氣壓的氣壓,體積為@0.2L環境溫度的變化這是不考慮的

① 我應該抽多少次空氣才能將藥水上方的氣壓增加到5 ATM

2.如果液位以上的氣體壓力達到5 ATM,停止吹氣并開始噴灑,那么當噴灑器無法再次噴灑時,瓶內剩余多少升液體

解決方案:① 環境溫度不變空氣彈簧氣壓恒定,藥液上方封閉的氣體變為等溫狀態,設置泵n次,控制藥液上方封閉的空氣和注入的空氣

初始狀態:P1=1atm V1=2L+02nl

最終狀態:P2=5atm V2=2L

根據波義耳定律:p1V1=P2V2

解決方案:n=40

2.當噴霧器無法再次噴霧時,氣缸內的空氣壓力為P3=1atm

根據波義耳定律:P2V2=p3v3

氣體變質量模型的處理方法

解決方案:V3=P2V2/P3=10L

剩余溶液的體積v=14l-10l=4L

2、籃球的音量是多少2.5L空氣彈簧氣壓恒定 理想氣體狀態方程的氣體變質量模型,當使用氣泵將空氣泵入籃球時,每次吹入10^5pa的空氣。如果泵入前籃球中的空氣壓力也是10^5pa,則30次后籃球中的空氣壓力是多少?(在泵入過程中設置氣體溫度不變)

3、體積為Δ,V的活塞式抽氣器以體積VO排出容器中的氣體,如圖所示。讓容器中的原始氣體壓力為Po,且氣體溫度在抽氣過程中保持不變。計算抽氣器活塞后容器中剩余氣體的壓力PN演員被抽n次

4、帶開口的玻璃瓶內充滿空氣。當溫度從0°C上升到100°C時,質量為1G的空氣將在瓶內損失。瓶內原始空氣質量有多少克?容器內剩余氣體的壓力p是多少

分析:當瓶子打開時,瓶內和瓶外的壓力相等,大氣壓力被認為是恒定的,因此瓶內空氣的變化可視為等壓變化。讓瓶內空氣密度為0°C時的P1和100°C時的P1ρ2。瓶內原始空氣質量為m空氣彈簧氣壓恒定 理想氣體狀態方程的氣體變質量模型,且加熱后的空氣質量損失為Δm。因為對于相同的氣體,ρ與m成正比,因此

p1/p2=m/(m-Δm)

根據蓋伊·盧薩克定律,密度方程:ρ1T1=p2T2

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