例16 容积V=201的钢瓶充满氧气后,压强为p=30个大气压,打开钢瓶阀门,让氧气分装到容积为V'=51的小瓶子中去。若小瓶子已抽成真空,分装到小瓶中的氧气压强均为P'=2个大气压。在分装过程中无漏气现象,且温度保持不变,那么最多可能装的瓶数是: [ ]
A.4瓶 B.50瓶
C.56瓶 D.60瓶
【错解】设可充气的瓶子数最多为n,利用玻意耳定律得:
pV=np'V'
所以答案应为D。
【错解原因】上述解答中,认为钢瓶中的气体全部充入到小瓶中去了,事实上当钢瓶中气体的压强随着充气过程的进展而下降,当钢瓶中的气体压强降至2个大气压时,已无法使小瓶继续充气,达到2个大气压,即充最后一瓶后,钢瓶中还剩下一满瓶压强为2个大气压的气体。
【分析解答】设最多可装的瓶子数为n,由玻意耳定律得:
pV=p'V+np'V'
解得:n=56(瓶)
所以本题的正确答案为C。
【评析】解答物理问题时我们不仅要会用数学方法进行处理,同时还要考虑到物理问题的实际情况。任何物理问题的数学结果都要接受物理事实的制约,因此在学习中切忌将物理问题纯数学化。
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