如圖1為一個橫截面積足夠大的噴水裝置，內部裝有200L水，上部密封1atm的空氣1.0L．保持閥門關閉，再充入...
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問題詳情：
如圖1為一個橫截面積足夠大的噴水裝置，內部裝有200L水，上部密封1atm的空氣1.0L．保持閥門關閉，再充入2atm的空氣1.0L．設在所有過程中空氣可看作理想氣體，且温度不變．
①求充入2atm的空氣1.0L後密封氣體的壓強
②打開閥門後，水從噴嘴噴出（噴嘴與水平等高），通過計算，在如圖2中畫出噴水過程中氣體狀態變化的圖象，求最後容器內剩餘水的體積．（不計閥門右側的管中水的體積及噴嘴與裝置中水平的高度差）
【回答】
考點： 理想氣體的狀態方程．
專題： 理想氣體狀態方程專題．
分析： ①將衝入的2atm的空氣，通過等温變化轉化為1atm狀態下的體積，然後再根據等温變化，結合體積的變化求出氣體的壓強．
②打開閥門後，水從噴嘴噴出，當氣體壓強與大氣壓強相等時，水不在噴出，根據玻意耳定律求出氣體的體積，從而得出最後容器內剩餘水的體積．
解答： 解：①設1.0L的2atm狀態下的氣體轉化為1atm下體積為V2，
根據等温變化由：P1V1=P0V2
再根據玻意耳定律得，P0（V2+V0）=P2V0
代入數據解得：P2=3atm．
②p2V0=p0V3 解得：V3=3.0L
故容器內剩餘水的體積為V=200﹣（3﹣1）=198L．
作圖如下．
答：①充入2atm的空氣1.0L後密封氣體的壓強為3atm．
②最後容器內剩餘水的體積為198L．圖線如圖所示．
點評： 本題考查了玻意耳定律的基本運用，關鍵確定好研究的對象，抓住初末狀態，結合氣體定律進行求解，難度中等．
知識點：氣體的等温變化
題型：計算題
