桂林高二物理家教老师有:
- 赵老师是桂林中学高二物理年级第一名列第二的学霸,曾多次参与出题工作;
- 陆老师是桂林中学物理老师,教学经验丰富,善于引导学生,让学生主动学习。
以上信息仅供参考,建议根据实际情况选择合适的家教老师。
题目:一个密闭的容器中有一些气体,其中有一些杂质,要求过滤掉这些杂质,使得容器中的气体纯度达到90%。已知容器中的气体初始压强为100kPa,温度为27℃,求过滤掉的最低压强。
解答:
首先,我们需要了解气体定律:PV=nRT,其中P为压强,V为体积,n为物质的量,R为常数,T为温度(单位为开尔文)。
假设初始气体体积为V,物质的量为n,杂质的质量为m。杂质被过滤掉后,容器中的气体体积为V-x,物质的量为n-m/M,其中M为杂质的质量。
(n-m/M)/(V-x) = 90%
其中m/V为杂质的质量分数。
为了简化计算,我们假设杂质的质量分数为常数,即m/V=k。那么上式可以简化为:
(n-kV)/(V-x) = 90%
其中k为杂质的质量分数。
根据气体定律PV=nRT,我们可以得到:
P = nR/V
将上式代入过滤掉杂质后的方程中,得到:
(PV-kPV)/(V-x) = 90%P
化简后得到:
x = (90%PV - kPV)/(1 - 90%) = (PV - kPV)/(1 - 90%) = (1 - k)PV/(1 - 10%) = (1 - k)PV/9 = kPV/9 + x_min
其中x_min为最低过滤次数。当k=0时,x_min=0;当k=1时,x_min=V。因此,我们只需要找到一个合适的k值即可。
假设我们选择k=0.5(这是一个合理的选择),那么最低过滤次数x_min=(1-0.5)PV/9≈(1/6)PV。此时,过滤掉的最低压强为:
P_min = P(1-x_min) = P(1-(1/6)V) = P(5/6) = 50kPa。
所以,过滤掉的最低压强为50kPa。