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解决充气放气问题的三大方法详解

例:农村常用的喷洒农药的压缩式喷雾器的结构如图所示。

A的体积为7.5L。装入药液后,药液上方空气压力为10Pa,体积为1.5L。关闭阀门K,用泵B 以10Pa 压力每次注入0.25L 空气。然后:

(1) 为使药液上方气体压力达到410Pa,泵活塞应充气多少次?

(2)当A内有410Pa空气时,即可打开阀门K喷洒药液。容器A 中剩余多少体积的药液直至无法喷射?

方案一:回归收集法

(1)对于气体释放问题:必须考虑容器内残留的气体A和从容器逸出的气体B。 A和B是两组气体和两个研究对象。必须分别使用气体实验定律。

(2)充气问题:既要考虑容器内最初的气体A,又要考虑后来充入容器的气体B。 A和B也分为两个研究对象,分别采用气体实验定律。

(1)首先虚拟一个等压过程。 (等效过程)

将待充气体的压力状态改为410Pa,体积为V。根据波义耳定律,可得:

容器A的压力状态变为410Pa,假设体积为V,根据波义耳定律,

(2)当内外气压相等时,液体不再喷出。此时,P=110Pa,V3=?p2V2=pV 由波义耳定律得到。将数据代入计算,得:V=6L。剩余药液体积为:V=7.5L-6L=1.5L。

答: (1)为使药液上方气体压力达到4x10Pa,需泵动活塞18次;

(2)当A内有410Pa空气时,打开阀门K进行喷射

当无法喷洒液体时,容器A中液体的剩余体积为1.5L。

分析:

(1)气体发生等温变化,利用波义耳定律计算泵的数量;

(2)当内外气压相等时,液体不再喷出。应用波义耳定律求出空气的体积,然后求出剩余的液体。

解2:理想气体状态方程综合理论PV=nRTn=PV/RT。当气体充气和放气时,物质的总量不发生变化。

假设抽气次数为N,物理状态的变化是等温变化。

得到N=18

解决方案3:道尔顿分压定律

(1)充气后气体压力始终为410Pa。

原来的气体压力不变为110Pa,

则充入气体的压力为310Pa。

将波义耳定律应用于填充气体,我们得到,

110PaN·0.25L=310Pa1.5L 得N=18

混合气体的压力等于各组气体单独存在并占据体积时的压力之和,并具有混合气体的温度和该组气体的摩尔数。这是道尔顿从实验中总结出来的,称为道尔(Doyle)。代顿分压定律,其表达式为P=Pi

值得一提的是,如果单独研究混合气体中的某一组气体,对于这种气体,它仍然遵循理想气体的状态方程和克拉佩龙方程。

示例:如图所示,

一个太阳能空气集热器,底部和侧面为绝缘材料,顶面为透明玻璃板,集热器体积为V。开始时,内部封闭气体的压力为p。暴露在阳光下后,气体温度从T=300K上升到T=350k。

(1)求此时气体的压力;

(2) 保持T=350K不变,缓慢抽出部分气体,使气体压力变回p。求收集器中剩余气体的质量与原始总质量的比值。

示例:如图所示,

一种用于喷洒农药的喷雾器。液体桶总容积为14L。装入液体后,液体上方封闭的空气体积为2L,气压为1atm。泵的活塞每次可以以1atm的压力进行泵入。空气体积为0.2L。不考虑环境温度的变化。

1. 需要对气体充气多少次才能将液体上方的气体压力增加到5 个大气压?

2、如果液体上方的气体压力达到5个大气压,你停止抽气并开始向外喷射,那么当喷雾器不能再向外喷射时,桶内还剩下多少升液体?

示例:容积为20L 的氧气瓶含有30 个大气压的氧气。现在将氧气分配到容积为5L的小钢瓶中,使得每个小钢瓶中的氧气压力为5个大气压。如果每个小钢瓶内的原始氧气压力为1atm,那么可以分成多少瓶? (假设包装过程中没有漏气且温度不变)

OK,关于解决充气放气问题的三大方法详解和的内容到此结束了,希望对大家有所帮助。

相关问答

问:如何正确使用充气和放气?
2个回答
凝残月

答: 充气和放气看似简单,其实有很多细节需要注意。选择合适的工具很重要,比如球类运动装备和水玩具就应该用专门的泵,而日常生活用品可以用口风筒或手推动。另外,要注意气压控制,不能过度充气导致破裂,也不能放得过少影响使用效果。

68 人赞同了该回答

玻璃渣子

答: 在操作过程中还要注意安全,避免尖锐物体划伤皮肤,如果不小心扎破了东西,要及时处理补救,防止空气泄露造成更大的问题。同时,也要定期检查物品的密封性,确保气体不会长时间流失。

136 人赞同了该回答

问:充气物品如何快速排气?
2个回答
素衣青丝

答: 想要快速排气,可以尝试用尖锐的工具刺破物体,或者在阀门处用力按压加速排出。 当然,这种方法也适合处理一些无法拆卸的气囊,比如汽车轮胎漏气时。需要注意的是,操作要小心,避免损伤物品本身或造成人员受伤。

144 人赞同了该回答

生命一旅程

答: 另一种快速排气的办法是利用热胀冷缩原理将充气物放在热水浴中,然后迅速取出冷却,这样可以使物体内部空气膨胀然后冷却成压缩状态,从而达到快速排气的效果。 不过这种方法需要额外的设备和时间,并且对某些材质的物品可能适得其反。

265 人赞同了该回答

问:什么情况需要更换充气物品?
2个回答
◆乱世梦红颜

答: 如果充气物品出现反复漏气的情况,即使进行了缝合补救也无法解决,那么就需要考虑更换新的产品了。这是为了保障使用安全,避免因物品损坏造成意外事故发生。

214 人赞同了该回答

微信名字

答: 除此之外,当充气物品的材质老化、形体变形或者表面破损明显时,也应该及时更換。因为这些都是影响使用效果和安全性的因素,即使看起来还在可以使用,也不建议长期使用

202 人赞同了该回答

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