Question

19．如圖所示，噴灑農(nóng)藥用的某種噴霧器，其藥液桶的總?cè)莘e為14L，裝入藥液后，封閉在藥液上方的空氣體積為2L，氣壓為1atm．打氣筒活塞每次可以打進(jìn)氣壓為1atm、體積為0.2L的空氣．不考慮環(huán)境溫度的變化．
①要使藥液上方的氣體壓強(qiáng)增大到5atm，應(yīng)打氣多少次？
②如果藥液上方的氣體壓強(qiáng)達(dá)到5atm時(shí)停止打氣，并開始向外噴藥，那么當(dāng)噴霧器不能再向外噴藥時(shí)，筒內(nèi)剩下的藥液還有多少升？

Answer 1

分析 ①選擇里面原有氣體和打進(jìn)氣體的整體作為研究對(duì)象，運(yùn)用玻意耳定律，即可求出要使藥液上方的氣體壓強(qiáng)增大到5atm，應(yīng)打氣的次數(shù)；
②運(yùn)用玻意耳定律結(jié)合幾何關(guān)系，即可求出剩下的藥液體積．

解答 解：①環(huán)境溫度不變，封閉在藥液上方的氣體做等溫變化，設(shè)打氣n次，對(duì)封閉在藥液上方的空氣和打入的空氣
初態(tài)：p₁=1atm，V₁=2L+0.2nL
末態(tài)：p₂=5atm，V₂=2L
由玻意耳定律得：p₁V₁=p₂V₂
解得：n=40
②當(dāng)噴霧器不能再向外噴藥時(shí)，筒內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為P₃=1atm
由玻意耳定律得：p₂V₂=p₃V₃
解得：V₃=$\frac{{p}_{2}{V}_{2}}{{p}_{3}}$=$\frac{5×2}{1}$L=10L
剩下的藥液體積：V=14L-10L=4L
答：①要使藥液上方的氣體壓強(qiáng)增大到5atm，應(yīng)打氣40次；
②當(dāng)噴霧器不能再向外噴藥時(shí)，筒內(nèi)剩下的藥液還有4升．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氣體定律在打氣過程中的運(yùn)用，為變質(zhì)量問題，解題關(guān)鍵是要將氣體質(zhì)量找回，使之變成一定質(zhì)量的理想氣體，再應(yīng)用氣體定律解決問題．