理想气体的状态方程课件.ppt

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1、理想气体的状态方程第八章气体3.8知识回顾【问题1】三大气体实验定律内容是什么？公式：pV=C12、査理定律：公式：1、玻意耳定律：3、盖-吕萨克定律：公式【问题2】这些定律的适用范围是什么？温度不太低，压强不太大.【问题3】如果某种气体的三个状态参量（p、V、T）都发生了变化，它们之间又遵从什么规律呢？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、理想气体不考虑气体分

2、子的大小和分子间作用力，也就是说气体分子的内能是由温度决定的。思考与讨论如图所示，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，那么A、C状态的状态参量间有何关系呢？0pVABCTA=TB理想气体从A到C,规律?推导过程:从A→B为等温变化：由玻意耳定律pAVA=pBVB从B→C为等容变化：由查理定律0pVABC又TA=TBVB=VC消去B的各参量,有:解得：消去B的各参量所以:二、理想气体的状态方程1、内容：一定质量的某种理想气体在

3、从一个状态变化到另一个状态时，尽管p、V、T都可能改变，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。2、公式：或3、使用条件:一定质量的某种理想气体.注：恒量K由理想气体的质量和种类决定，即由理想气体的物质的量决定4、气体密度式：p1=758-738=20mmHgV1=80Smm3T1=273+27=300KT2=273+（-3）=270Kp2=p-743mmHgV2=（738+80）S-743S=75Smm3初状态：末状态：例题1:一水银气压计中混进了空气，因而在27℃，外界大气压为758mmHg时，这个水银气压计的读数为738mmHg，此时管中水银面距管顶

4、80mm，当温度降至-3℃时，这个气压计的读数为743mmHg，求此时的实际大气压值为多少毫米汞柱？p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3T1=273+27=300KT2=273+（-3）=270K解得：p=762.2mmHgp2=p-743mmHgV2=（738+80）S-743S=75Smm3解：以混进水银气压计的空气为研究对象初状态：末状态：由理想气体状态方程得：如图所示，一定质量的理想气体，由状态A沿直线AB变化到B，在此过程中，气体分子的平均速率的变化情况是（）练习：V/L1231230p/atmABCA、不断增大B、不断减小C、先减小后

5、增大D、先增大后减小D课堂小结一、理想气体：在任何温度和任何压强下都能严格地遵从气体实验定律的气体二、理想气体的状态方程或注：恒量K由理想气体的质量和种类决定，即由气体的物质的量决定气体密度式：深化讨论：理想气体状态变化的图象一定质量的理想气体的各种图象名称图象特点其他图象等温线pVpV＝CT(C为常量)即pV之积越大的等温线对应的温度越高，离原点越远，斜率k＝CT即斜率越大，对应的温度越高名称图象特点其他图象等容线pT，斜率即斜率越大，对应的体积越小pt图线的延长线均过点(－273.15，0)，斜率越大，对应的体积越小名称图象特点其他图象等压线VT，斜率，即斜率

6、越大，对应的压强越小VtV与t成线性关系，但不成正比，图线延长线均过(－273.15，0)点，斜率越大，对应的压强越小作业：1、30页课后题写书上。2、全品同步理想气体状态方程的应用如图所示为粗细均匀、一端封闭一端开口的U形玻璃管．当t1＝31℃，大气压强为p0＝76cmHg时，两管水银面相平，这时左管被封闭气柱长l1＝8cm.求：(1)当温度t2等于多少摄氏度时，左管气柱l2为9cm?(2)当温度达到上问中的温度t2时，为使左管气柱仍为8cm，则应在右管加入多长的水银柱？【答案】见解析【方法总结】应用理想气体状态方程解题的一般思路(1)确定研究对象(某一部分气体

7、)，明确气体所处系统的力学状态．(2)弄清气体状态的变化过程．(3)确定气体的初、末状态及其状态参量，并注意单位的统一．(4)根据题意，选用适当的气体状态方程求解．若非纯热学问题，还要综合应用力学等有关知识列辅助方程．(5)分析讨论所得结果的合理性及其物理意义．用销钉固定的活塞把容器分成A、B两部分，其容积之比VA∶VB＝2∶1，如图所示，起初A中有温度为127℃、压强为1.8×105Pa的空气，B中有温度为27℃，压强为1.2×105Pa的空气，拔去销钉，使活塞可以无摩擦地移动但不漏气，由于容器壁缓慢导热，最后都变成室温27℃，活塞也停住，求最后A、B中气体的压

8、强．答案：