1. 题目内容
1 .农药喷雾器的原理如图所示,储液桶与打气筒用软细管相连,先在桶内装上药液,再拧紧桶盖并关闭阀门\( K \),用打气筒给储液桶充气增大储液桶内的气压,然后再打开阀门,储液桶的液体就从喷雾头喷出,已知储液桶容器为\( 10L \)(不计储液桶两端连接管体积),打气筒每打一次气能向储液桶内压入空气\( 200mL \),现在储液桶内装入\( 8L \)的药液后关紧桶盖和喷雾头开关,再用打气筒给储液桶打气(设周围大气压恒为\( 1 \)个标准大气压,打气过程中储液桶内气体温度与外界温度相同且保持不变),求:
( 1 )要使储液桶内药液上方的气体压强达到\( \text{3atm} \),打气筒活塞需要循环工作的次数.
( 2 )打开喷雾头开关\( K \)直至储液桶的内外气压相同,储液桶内剩余药液的体积.
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【解析】 (1)设需打气的次数为\( n \),每次打入的气体体积为\( V_{0} \),储液桶药液上方的气体体积为\( V \),则开始打气前:储液桶液体上方气体的压强:\( p_{1} = p_{0} = \text{1atm} \).气体的体积为:\( V_{1} = V + nV_{0} \),打气完毕时,储液桶内药液上方的气体体积为:\( V_{2} = V \),压强为\( p_{2} = 3\text{atm} \),打气过程为等温变化,所以:\( p_{1}V_{1} = p_{2}V_{2} \),代入数据解得:\( n = 20 \).
(2)打开喷雾头开关\( K \)直至储液桶内外气压相同时,设储液桶上方气体的体积为\( V_{3} \),此过程为等温变化,所以:\( p_{3}V_{3} = p_{1}V_{1} \),代入数据解得:\( V_{3} = \text{6L} \),所以喷出的药液的体积\( V’ = V_{3} – V = \text{4L} \).

2. 教学演示视频
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