2019年全國高考物理33題錯解分析

姚麗清

(福建省三明市將樂一中 353300)

2019年全國高考理綜卷33題如下：熱等靜壓設備廣泛用于材料加工中.該設備工作時，先在室溫下把惰性氣體用壓縮機壓入到一個預抽真空的爐腔中，然后爐腔升溫，利用高溫高氣壓環境對放入爐腔中的材料加工處理， 改善其性能.一臺熱等靜壓設備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積為0.13m3，爐腔抽真空后，在室溫下用壓縮機將10瓶氬氣壓入到爐腔中.已知每瓶氬氣的容積為3.2×10-2m3，使用前瓶中氣體壓強為1.5×107Pa，使用后瓶中剩余氣體壓強為2.0×106Pa；室溫溫度為27℃.氬氣可視為理想氣體.

(1)求壓入氬氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強；

(2)將壓入氬氣后的爐腔加熱到1227℃，求此時爐腔中氣體的壓強.

常見的錯誤解答認為把氬氣壓入爐腔是一個等溫過程，滿足玻意耳-馬略特定律，得到:P1V1=P2V2

1.5×107×10×3.2×10-2=P2×0.13

P2=3.7×107Pa

出現這樣錯誤就是沒有考慮到等式的兩邊所研究的對象發生了變化，即氣體的質量是不相等的，所以必須理清氣體質量的來去.依據題意，解題思路整理如下：

1.明確研究對象是10瓶的氬氣(爐腔內原來為真空)，初始狀態P1=1.5×107Pa，體積V1=10×3.2×10-2m3，溫度T1=300k

2.知道這些研究對象去哪了，其中一部分被壓入爐腔，壓入爐腔的氣體其狀態為P2=？，V2=0.13m3，溫度T2=300k，另一部分的氣體仍留在原來的瓶中，其存在的狀態是P3=2.0×106Pa，V3=10×3.2×10-2m3，溫度T3=300k.

3.理解氣體三大定律成立的前提是一定質量的理想氣體，而氬氣壓入爐腔前后氣體質量關系滿足m1=m2+m3.

4.根據質量的關系，應建立的等式：P1V1=P2V2+P3V3，這就保證了等式兩邊的質量是相等的，代入相……