如图1为一个横截面积足够大的喷水装置.内部装有200L水.上部密封1atm的空气1.0L．保持阀门关闭.再充入2atm的空气1.0L．设在所有过程中空气可看作理想气体.且温度不变． ①求充入2atm的空气1.0L后密封气体的压强 ②打开阀门后.水从喷嘴喷出.通过计算.在如图2中画出喷水过程中气体状态变化的图象.求最后容器内剩余水的体积．(不计阀门右侧的管中� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图1为一个横截面积足够大的喷水装置，内部装有200L水，上部密封1atm的空气1.0L．保持阀门关闭，再充入2atm的空气1.0L．设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变．

①求充入2atm的空气1.0L后密封气体的压强

②打开阀门后，水从喷嘴喷出（喷嘴与水平等高），通过计算，在如图2中画出喷水过程中气体状态变化的图象，求最后容器内剩余水的体积．（不计阀门右侧的管中水的体积及喷嘴与装置中水平的高度差）

考点：理想气体的状态方程．

专题：理想气体状态方程专题．

分析： ①将冲入的2atm的空气，通过等温变化转化为1atm状态下的体积，然后再根据等温变化，结合体积的变化求出气体的压强．

②打开阀门后，水从喷嘴喷出，当气体压强与大气压强相等时，水不在喷出，根据玻意耳定律求出气体的体积，从而得出最后容器内剩余水的体积．

解答：解：①设1.0L的2atm状态下的气体转化为1atm下体积为V₂，

根据等温变化由：P₁V₁=P₀V₂

再根据玻意耳定律得，P₀（V₂+V₀）=P₂V₀

代入数据解得：P₂=3atm．

②p₂V₀=p₀V₃ 解得：V₃=3.0L

故容器内剩余水的体积为V=200﹣（3﹣1）=198L．

作图如下．

答：①充入2atm的空气1.0L后密封气体的压强为3atm．

②最后容器内剩余水的体积为198L．图线如图所示．

点评：本题考查了玻意耳定律的基本运用，关键确定好研究的对象，抓住初末状态，结合气体定律进行求解，难度中等．

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