

【摘要】理想氣體狀態方程和實驗定律的適用對象是一定質量的理想氣體,但是在實際問題中,通常遇到的是氣體的變質量問題.對于此類問題可以巧妙地選擇合適的研究對象,將變質量問題轉化為熟悉的定質量問題,進而利用已知結論求解.本文結合實例探究四類典型例題,辨析其異同,以供讀者參考.
【關鍵詞】變質量;理想氣體;高中物理
類型1 充氣問題
充氣問題通常涉及向封閉容器內注入氣體,導致容器內氣體質量增加,但是體積保持不變.根據理想氣體狀態方程,當氣體物質的量增加時,如果體積和溫度保持不變,那么壓強就會增加.
例1 某同學在室內對蹦蹦球充氣,如圖1所示,其上下兩端各有一個氣囊,已知室溫27℃,充氣前兩氣囊的總體積為2L,壓強為1atm,每次充入0.2L的氣體,充氣過程中蹦蹦球本身體積及內部氣體溫度不變,求:
(1)若使氣體壓強變為3atm需要充氣多少次;
(2)充氣后將蹦蹦球拿到溫度為23℃的室外后,壓強將變為多少?
結語
在深入探討了上述四類理想氣體變質量問題后,不難發現解答此類問題,不僅需要深刻理解氣體實驗定律和狀態方程,還要能夠不斷轉換研究對象,從不同的角度分析氣體的變化情況.合理的辨析不同類題目的解題要點和解題過程有助于培養解題思維.教師在教學的過程中,要善于通過例題的講解來讓學生得到物理思維的鍛煉,建立知識體系,從而不斷提高解決實際問題的能力.