有关气体压强与体积的关系例题

有关气体压强与体积的关系例题

【例1】 对一个塑料口袋吹气后将口扎紧，然后两手用力拍塑料袋，塑料袋将发出“砰”的声音并随之破裂．这是为什么？

【解答】 当塑料袋被两手拍打挤压时，袋内空气体积变小压强增大，使袋内气压大于外界气压．当袋内外的压力差大于塑料袋的承受力时，塑料袋就要破裂．袋内空气急剧外滞，引起空气振动，听到“砰”声．

【例2】 医用挂盐水时，瓶盖上除了一根输液管外，还需用一个空针头插在盐水瓶盖上，能说出它的作用吗？

【解答】 当瓶内盐水顺输液管流出时，瓶内液体体积减少而空气体积增大，使瓶内气压减小．若瓶内气压与液柱挂高所产生的压强之和等于人体血压时，输液就将停止．由于人体内血压接近大气压，要想使输液不停止，就必须给瓶内补充空气，插空针头就是使内外空气可以相通，从而保证瓶内气压为一个大气压值．

【例3】 给病人输液时，应使药液均匀地滴下，再注入血管，为使整个输液过程都保持匀速下滴，如图1所示的各装置中应采用的装置为（ ）。

【分析】 输液时保持药液匀速下滴，其实质是要求输液瓶下口处的压强在瓶内药液不断减少的过程中保持不变。因此，分析清楚各装置中输液时瓶口处液体压强的变化情况，是正确选择答案的关键。A中，由于空气不会进入瓶内，随着液面下降，液面上气体的压强和瓶内液体产生的压强都减小，故瓶口处压强减小迅速，以至最终液体将不能输入血管，显然使用此装置药液不会匀速下滴；B中，随着液体的下滴，液体高度产生的压强与液面

上气体压强之和减小到大气压强之下时，空气就会进入瓶内，因此在整个输液过程中，瓶口处的压强始终等于大气压强，这样药液便匀速下滴；C中，瓶上边与大气相通，故瓶口处液体的压强等于大气压强与液体高度产生的压强之和，因药液不断输入血管时，药液高度降低，致使瓶口处压强减小，药液的下滴速度将减小；D中，当药液输入过半，液面降低至通气口之下时，瓶口处液体压强的变化将与C完全相同，因此也不能保证药液匀速下滴，故选B

【例4】 如图2所示，在演示托里拆利实验时，由于不慎将装有水银的玻璃管上端混入少量空气，当时外界大气压是105帕，混入空气的玻璃管中汞柱高h为72厘米，求管中空气压强是多少帕？

【分析】 取液片AB．静止时，液片受到向上和向下的压强是相等的。

【解答】AB受到向上的压强p0=105帕，受到向下的压强p下=p气体+0.72×13.6×103×9.8帕，

p气体=p下－p=p0－p=105帕－9.6×104帕=0.04×105帕

答：管中空气压强约为4000帕．

【例5】 己知外界气压为105帕，如图3所示的托里拆利实验装置中，管内水银上方为真空，则管内A点的压强为______，槽内B点的压强为______．

【解答】 A点的压强就是10厘米汞柱产生的压强，可用公式p=ρgh计算：

也可换一种计算方法：

B点在水银槽内，B点的压强应为标准大气压+5厘米汞柱产生的压强．

答：A点压强为1.3×104帕，B点压强为1.0773×15帕．