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气体变质量模型的处理方法

文章来源:上海松夏减震器有限公司 发布时间:2021-10-15 10:16

气体变质量模型的处理方法

由于理想气体状态方程只适用于一定量的理想气体,因此在分析变质量问题时,我们可以巧妙地选择合适的研究对象,即以进入气体和原始气体为研究对象,或以排出气体和剩余气体为研究对象,从而将这类问题转化为具有一定性质的气体问题,用理想气体状态方程求解

气体变质量模型的类型

1、空气喷射模型

假设容器中充满的气体是用一个不可见的弹性袋收集的,那么当我们以容器和袋中的所有气体为研究对象时,无论这些气体的状态如何变化,它们的质量始终保持不变。这样,我们将变质量问题转化为定质量问题

假设原始气缸中的气体压力为P0,体积为v。每次注入压力为P0、体积为V0的气体,并计算n次驱动后气缸内气体的压力P。以注入n次的气体和原始气体为研究对象,则:

气体变质量模型的处理方法

p0(V+nV0)=PV,解决方案是:

2、泵送(通风)模型

在使用气泵泵送容器的过程中,每次泵送时,气体质量都会发生变化,其解决方案类似于充气问题。假设每次抽取的气体都包含在气体变化的开始和结束状态中,即通过等效法

1、以n倍的释放气体和残余气体为研究对象空气弹簧气压恒定,即等压泵送的逆过程,计算释放气体的数量或释放某一气体后残余气体的压力

pV=p0(V+nV0)空气弹簧气压恒定,解决方案

2、以每次释放的ml气体和残余气体为研究对象,计算n次释放后残余气体的压力,第一次释放ml气体后,压力为P1,则p0v=P1(V+m)

第一次释放ml气体后,压力为P2,则:P1V=P2(V+m)

类比:pn-1v=pn(V+m),解为:

气体变质量模型的处理方法

例如:

1、( 2017.惠州4月模拟]如图所示,喷洒农药的喷雾器总体积为14升。装载液体后空气弹簧气压恒定 理想气体状态方程的气体变质量模型,液体上方的空气体积为2升,压力为1大气压。充气机的活塞可进入1大气压的气压,体积为@0.2L环境温度的变化这是不考虑的

① 我应该抽多少次空气才能将药水上方的气压增加到5 ATM

2.如果液位以上的气体压力达到5 ATM,停止吹气并开始喷洒,那么当喷洒器无法再次喷洒时,瓶内剩余多少升液体

解决方案:① 环境温度不变空气弹簧气压恒定,药液上方封闭的气体变为等温状态,设置泵n次,控制药液上方封闭的空气和注入的空气

初始状态:P1=1atm V1=2L+02nl

最终状态:P2=5atm V2=2L

根据波义耳定律:p1V1=P2V2

解决方案:n=40

2.当喷雾器无法再次喷雾时,气缸内的空气压力为P3=1atm

根据波义耳定律:P2V2=p3v3

气体变质量模型的处理方法

解决方案:V3=P2V2/P3=10L

剩余溶液的体积v=14l-10l=4L

2、篮球的音量是多少2.5L空气弹簧气压恒定 理想气体状态方程的气体变质量模型,当使用气泵将空气泵入篮球时,每次吹入10^5pa的空气。如果泵入前篮球中的空气压力也是10^5pa,则30次后篮球中的空气压力是多少?(在泵入过程中设置气体温度不变)

3、体积为Δ,V的活塞式抽气器以体积VO排出容器中的气体,如图所示。让容器中的原始气体压力为Po,且气体温度在抽气过程中保持不变。计算抽气器活塞后容器中剩余气体的压力PN演员被抽n次

4、带开口的玻璃瓶内充满空气。当温度从0°C上升到100°C时,质量为1G的空气将在瓶内损失。瓶内原始空气质量有多少克?容器内剩余气体的压力p是多少

分析:当瓶子打开时,瓶内和瓶外的压力相等,大气压力被认为是恒定的,因此瓶内空气的变化可视为等压变化。让瓶内空气密度为0°C时的P1和100°C时的P1ρ2。瓶内原始空气质量为m空气弹簧气压恒定 理想气体状态方程的气体变质量模型,且加热后的空气质量损失为Δm。因为对于相同的气体,ρ与m成正比,因此

p1/p2=m/(m-Δm)

根据盖伊·卢萨克定律,密度方程:ρ1T1=p2T2

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