杨鹰
云南省红河州蒙自市第一高级中学
摘要：理想气体状态方程的运用是高考物理选修3—3的必考内容，但理想气体状态方程只可解决理想气体的定质量问题，那么对于理想气体的变质量问题应该如何处理呢？
关键词：理想气体 变质量 克拉伯龙方程
一、理论基础
理想气体状态方程及其三个实验定律的关系
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缺陷：只适用于理想气体中的定质量问题
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在过程态中乘以重复出现的次数N，即将过程态变为：
二、实例运用
例1．一个自行车内胎的容积是2.0 L，用打气筒给这个自行车打气，每打一次就把压强为1.0×105 Pa的空气打进去125 cm3．打气前，胎内有0.5 L压强为1.0×105 Pa的空气，打了20次后，胎内的压强有多大？(假设打气过程中空气的温度不变)
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例2：（2016年新课标Ⅱ卷）一氧气瓶的容积为0.08 m3，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压．某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m3．当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气．若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天．
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例3：（2019年全国Ⅲ卷）热等静压设备广泛用于材料加工中。该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改部其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。已知每瓶氩气的容积为3.2×10-2 m3 ，使用前瓶中气体压强为1.5×107 Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106 Pa；室温温度为27 ℃。氩气可视为理想气体。
（i）求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；
（i i）将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ℃，求此时炉腔中气体的压强。
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例4：（2020年全国Ⅱ卷）潜水钟是一种水下救生设备，它是一个底部开口、上部封闭的容器，外形与钟相似。潜水钟在水下时其内部上方空间里存有空气，以满足潜水员水下避险的需要。为计算方便，将潜水钟简化为截面积为S、高度为h、开口向下的圆筒；工作母船将潜水钟由水面上方开口向下吊放至深度为H的水下，如图所示。已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g，大气压强为 ，，忽略温度的变化和水密度随深度的变化。
⑴求进入圆筒内水的高度；
⑵保持H不变，压入空气使筒内的水全部排出，求压入的空气在其压强为时的体积。
解⑴：设潜水钟在水面上方时和放入水下后筒内气体的体积分别为和 ，潜水钟在水面上方时和放入水下后筒内气体的压强分别为和
初状态：
末状态：
由玻意耳定律和题给条件有
联立以上各式并考虑到解得 ??
（2）由题意知，温度不变，即只需找出压强P、体积V
初状态：
过程态：
末状态：
联立以上各式并考虑到解得