Question

4．型号是LWH159-10.0-15的医用氧气瓶，容积是10L，内装有1.80kg的氧气．使用前，瓶内氧气压强为1.4×10⁷Pa，温度为37℃．当用这个氧气瓶给患者输氧后，发现瓶内氧气压强变为7.0×10⁶Pa，温度降为27℃，试求患者消耗的氧气的质量．

Answer 1

分析 当温度升高时，先根据理想气体状态方程求出温度降低到27℃时，教室内气体的总体积，再按比例求解教室内空气质量，从而求出消耗氧气的质量

解答 解：以氧气瓶中原有气体为研究对象
开始时：${T}_{1}^{\;}=（273+37）K$
输氧后：${T}_{2}^{\;}=（273+27）K$
依据一定质量理想气体状态方程
$\frac{{p}_{1}^{\;}{V}_{1}^{\;}}{{T}_{1}^{\;}}=\frac{{p}_{2}^{\;}{V}_{2}^{\;}}{{T}_{2}^{\;}}$
输氧后瓶中气体实际体积是${V}_{1}^{\;}$，故瓶中剩余氧气质量${m}_{0}^{\;}$与原有氧气质量m之比等于体积之比$\frac{{V}_{1}^{\;}}{{V}_{2}^{\;}}$
$\frac{{m}_{0}^{\;}}{m}=\frac{{V}_{1}^{\;}}{{V}_{2}^{\;}}$
患者消耗氧气$△m=m-{m}_{0}^{\;}$
解得：$△m=m-{m}_{0}^{\;}=0.87kg$
答：患者消耗氧气的质量0.87kg

点评 本题首先要准确选择研究对象，应以质量一定的气体为研究对象，所以必须选择整个气体研究，其次要正确运用气态方程进行求解．