8.3理想气体的状态方程 课件

玻意尔定律查理定律盖—吕萨克定律这三个实验定律有个共同点：都是在压强不太大、温度不太低的条件下实验并总结出来的。实验表明：当压强很大、温度很低时，实验测得的结果与利用定律计算所得的结果差别很大。即：以上三条定律只在压强不太大、温度不太低的情况下才成立。一.理想气体假设有这样一种气体，它在任何温度和任何压强下都能严格地遵从气体实验定律,我们把这样的气体叫做“理想气体”。理想气体具有那些特点呢？1、理想气体是不存在的，是一种理想模型。2、在温度不太低,压强不太大时实际气体都可看成是理想气体。3、从微观上说：理想气体的分子间距离大于10r0，分子间作用力可忽略不计。即：分子间（以及分子和器壁间）除碰撞外无其他作用力，内能仅由温度和分子总数决定,与气体的体积无关。4.理想气体分子本身是一种不占有体积的质点.它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。描述一定质量的某种理想气体状态的参量有三个：P、V、T。前面我们探究的都是当一个参量不变时另外两个参量之间的关系。如果三个参量都发生了变化，它们之间又遵从什么规律呢？二.推导理想气体状态方程如图所示，一定质量的某种理想气体从A到B经历了一个等温过程，从B到C经历了一个等容过程。分别用PA、VA、TA和PB、VB、TB以及PC、VC、TC表示气体在A、B、C三个状态的状态参量。请同学们尝试推导出状态A和状态C的三个参量之间的关系。三.理想气体的状态方程一定质量的理想气体的压强、体积的乘积与热力学温度的比值是一个常数。pVCT112212pVpVTT或使用条件:一定质量的某种理想气体.恒量由两个因素决定:1.理想气体的质量.2.理想气体的种类.气体的物质的量决定p1V1T1＝p2V2T2⇒T1＝T2时，p1V1＝p2V2玻意耳定律V1＝V2时，p1T1＝p2T2查理定律p1＝p2时，V1T1＝V2T2盖—吕萨克定律四、一定质量理想气体的状态变化图象与特点典型例题利用状态方程判断状态参量的变化例：一定质量的理想气体，处于某一状态，经下列哪个过程后会回到原来的温度()A．先保持压强不变而使它的体积膨胀，接着保持体积不变而减小压强B．先保持压强不变而使它的体积减小，接着保持体积不变而减小压强C．先保持体积不变而增大压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀D．先保持体积不变而减小压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀AD变式训练1对于一定质量的理想气体，下列状态变化中可能的是()A．使气体体积增加而同时温度降低B．使气体温度升高，体积不变、压强减小C．使气体温度不变，而压强、体积同时增大D．使气体温度升高，压强减小，体积减小A理想气体状态方程的应用例：某气象探测气球内充有温度为27℃、压强为1.5×105Pa的氦气，其体积为5m3.当气球升高到某一高度时，氦气温度为200K，压强变为0.8×105Pa，求这时气球的体积多大？变式训练2如图所示，粗细均匀一端封闭一端开口的U形玻璃管，当t1＝31℃，大气压强p0＝76cmHg时，两管水银面相平，这时左管被封闭的气柱长L1＝8cm，求：当温度t2等于多少时，左管气柱L2为9cm?答案：78℃“两部分气”问题例：一圆柱形汽缸直立在地面上，内有一个具有质量、无摩擦的绝热活塞，把汽缸分成容积相同的A、B两部分，如图所示．两部分气体的温度相同，均为T0＝27℃，A部分气体的压强pA＝1.0×105Pa，B部分气体的压强pB＝2.0×105Pa，现对B部分气体加热，使活塞上升，保持A部分气体的温度不变，体积减小为原来的23.求此时：(1)A部分气体的压强；(2)B部分气体的温度。【答案】(1)1.5×105Pa(2)500K变式训练3一个密闭的汽缸被活塞分成体积相等的左右两室，汽缸壁与活塞是不导热的，它们之间没有摩擦，两室中气体的温度相等，如图所示，现利用右室中的电热丝对右室中的气体加热一段时间，达到平衡后，左室的体积变为原来体积的34，气体的温度T1＝300K，求右室气体的温度．答案：500K课堂小结本节课你学到了哪些知识？例题：如图是一定质量的某种气体的状态变化过程A→B→C→A.试确定三个状态的参量间的关系一.理想气体假设有这样一种气体，它在任何温度和任何压强下都能严格地遵循气体实验定律,我们把这样的气体叫做“理想气体”。理想气体的特点:1.气体分子是一种没有内部结构,不占有体积的刚性质点.2.气体分子在运动过程中,除碰撞的瞬间外,分子之间以及分子和器壁之间都无相互作用力.3.分子之间和分子与器壁之间的碰撞,都是完全弹性碰撞.除碰撞以外,分子的运动是匀速直线运动,各个方向的运动机会均等.理想气体是不存在的.1、在常温常压下,大多数实际气体,尤其是那些不易液化的气体都可以近似地看成理想气体.2、在温度不低于负几十摄氏度,压强不超过大气压的几倍时,很多气体都可当成理想气体来处理.3、理想气体的内能仅由温度和分子总数决定,与气体的体积无关.