理想气体状态方程.docx

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1、2．4理想气体状态方程学习目标知识脉络1.知道理想气体的模型，并知道实际气体在什么情况下可以看成理想气体．(重点)2.学会用气体实验定律推导出理想气体的状态方程．(重点)3.掌握理想气体状态方程的内容、表达式及物理意义．(重点、难点)4.学会应用理想气体状态方程解决实际问题．(重点、难点)理想气体状态方程摩尔气体常量[先填空]1．理想气体状态方程(1)内容：一定质量的某种理想气体在不同状态时，其压强和体积的乘积与热力学温度的比值是不变的．pVp1V1p2V2(2)公式：T＝C(恒量)或T1＝T2.(3)适

2、用条件：一定质量的理想气体．2．普适气体常量R＝8.31J/(molK)·．它是热学中的一个重要常量，适用于任何气体．m3．克拉珀龙方程：pV＝nRT(或pV＝MRT)它是任意质量的理想气体的状态方程．[再判断]1．一定质量的理想气体，使气体温度升高，体积不变，则压强一定增大．(√)2．一定质量的理想气体从状态1变化到状态2，经历的过程不同，状态参量的变化不同．(×)3．一定质量的气体，体积、压强、温度都可以变化．(√)[后思考]第1页对于一定质量的理想气体，当其状态发生变化时，会不会只有一个状态参量变化

3、，其余两个状态参量不变呢，为什么？【提示】根据理想气体状态方程，对于一定质量的理想气体，其状态可用pV三个状态参量p、V、T来描述，且T＝C(定值)．只要三个状态参量p、V、T中的一个发生变化，另外两个参量中至少有一个会发生变化．故不会发生只有一个状态参量变化的情况．1．适用条件一定质量的理想气体．理想气体状态方程在理想气体质量不变的条件下才适用，是一定质量理想气体三个状态参量的关系，与变化过程无关．2．恒量C的意义恒量C仅由气体的物质的量决定，与其他量无关，不同类型的气体只要物质的量相同则C相同．3．推

4、导过程首先画出上节中的p－V图像，如图2-4-1所示．图2-4-1由图可知，A→B为等温过程，根据玻意耳定律可得，pAVA＝pBVB，从B→C为等容过程，根据查理定律可得：pB＝pC，又TB＝TA，VB＝VC，TBTCpVApVCAC联立可得TA＝TC.上式表明，一定质量的某种理想气体在从一个状态1变化到另一个状态2时，尽管其p、V、T都可能变化，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值pV1pV2pV12＝C(C为恒量)．保持不变．也就是说T1＝T2或T说明：气体的三个实验定律是理想气体状态方程的特例：(

5、1)当T1＝T2时，p1V1＝p2V2(玻意耳定律)．当1＝V212查理定律．时，p＝p(2)VT1T2()第2页V1V2(3)当p1＝p2，T1＝T2(盖－克定律)．4．理想气体状方程的分式pV(1)一定量理想气体各部分的T之和在状化前后保持不，用公式表示1122p1′V1′p2′V2′pVpVT1＋T2＋⋯＝T1′＋T2′＋⋯(2)一定量的理想气体的pV，等于其各部分pV之和．用公式表示pV＝TTTpVpV2pV112nn.T1＋T2＋⋯＋Tn当理想气体生状化，如伴随着有气体的迁移、分装、混合等各种情

6、况，使用分式会得特方便．1．下列理想气体的理解，正确的有()A．理想气体上并不存在，只是一种理想模型B．只要气体不是很高就可理想气体C．一定量的某种理想气体的内能与温度、体都有关D．在任何温度、任何下，理想气体都遵循气体定律E．理想气体分子本身的大小与分子的距离相比可以忽略不，分子点【解析】理想气体是一种理想化模型，温度不太低，不太大的气体可理想气体；只有理想气体才遵循气体的定律，A、D、E正确，选项B错误．一定量的理想气体的内能完全由温度决定，与体无关，C错误．【答案】ADE2．一个半径0.1cm的气泡

7、，从18m深的湖底上升．如果湖底水的温度是8℃，湖面的温度是24℃，湖面的大气是76cmHg，那么气泡升至湖面体是多少？【解析】由意可知V1＝4πr3≈4.19×10－3cm33第3页ρ×h21.0×18×10水水p1＝p0＋ρ汞＝(76＋13.6)cmHg≈208cmHg1T＝(273＋8)K＝281Kp2＝76cmHgT＝(273＋24)K＝297K2p1V1p2V2根据理想气体的状态方程T1＝T2得pVT2208×4.19×10－3×2973311×cm≈0.012cm.V2＝p2T1＝28176【

8、答案】0.012cm33．房间的容积为20m3，在温度为7℃、大气压强为9.8×104Pa时，室内空气质量是25kg.当温度升高到27℃，大气压强变为1.0×105Pa时，室内空气的质量是多少？【导学号：35500023】【解析】气体初态：1413，T1＝280K.p＝9.8×10Pa，V＝20m末态：p2＝1.0×105Pa，V2＝？，T2＝300K.pV1pV122，由状态方程：T1＝T2p1T29.8×104×300×2