高中物理 第八章 氣體 專題8.3 理想氣體的狀態(tài)方程課件 新人教版選修3-3.ppt

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理想氣體的狀態(tài)方程,歷史回顧,【問題1】三大氣體實驗定律內容是什么？,公式：pV=C1,2、査理定律：,公式：,1、玻意耳定律：,3、蓋-呂薩克定律：,公式：,【問題2】這些定律的適用范圍是什么？,溫度不太低，壓強不太大.,一.理想氣體,假設有這樣一種氣體，它在任何溫度和任何壓強下都能嚴格地遵從氣體實驗定律,我們把這樣的氣體叫做“理想氣體”。,理想氣體具有那些特點呢？,1、理想氣體是不存在的，是一種理想模型。,2、在溫度不太低,壓強不太大時實際氣體都可看成是理想氣體。,一定質量的理想氣體的內能僅由溫度決定,與氣體的體積無關.,4、從能量上說：理想氣體的微觀本質是忽略了分子力，沒有分子勢能，理想氣體的內能只有分子動能。,3、從微觀上說：分子間以及分子和器壁間，除碰撞外無其他作用力，分子本身沒有體積，即它所占據(jù)的空間認為都是可以被壓縮的空間。,思考與討論,如圖所示，一定質量的某種理想氣體從A到B經(jīng)歷了一個等溫過程，從B到C經(jīng)歷了一個等容過程。分別用pA、VA、TA和pB、VB、TB以及pC、VC、TC表示氣體在A、B、C三個狀態(tài)的狀態(tài)參量，那么A、C狀態(tài)的狀態(tài)參量間有何關系呢？,推導過程,從A→B為等溫變化：由玻意耳定律,pAVA=pBVB,從B→C為等容變化：由查理定律,又TA=TBVB=VC,解得：,二、理想氣體的狀態(tài)方程,1、內容：一定質量的某種理想氣體在從一個狀態(tài)變化到另一個狀態(tài)時，盡管p、V、T都可能改變，但是壓強跟體積的乘積與熱力學溫度的比值保持不變。,2、公式：,或,3、使用條件:,一定質量的某種理想氣體.,,,注：恒量C由理想氣體的質量和種類決定，即由理想氣體的物質的量決定,例題一:,【例題2】（課本25頁第3題改編）一水銀氣壓計中混進了空氣，因而在27℃，外界大氣壓為758mmHg時，這個水銀氣壓計的讀數(shù)為738mmHg，此時管中水銀面距管頂80mm，當溫度降至-3℃時，這個氣壓計的讀數(shù)為743mmHg，求此時的實際大氣壓值為多少毫米汞柱？,p1=758-738=20mmHgV1=80Smm3T1=273+27=300K,T2=273+（-3）=270K,解得：p=762.2mmHg,p2=p-743mmHgV2=（738+80）S-743S=75Smm3,解：以混進水銀氣壓計的空氣為研究對象,初狀態(tài)：,末狀態(tài)：,由理想氣體狀態(tài)方程得：,答案,例3教材P25第1題改編對一定質量的氣體來說，下列幾點能做到的是A.保持壓強和體積不變而改變它的溫度B.保持壓強不變，同時升高溫度并減小體積C.保持溫度不變，同時增加體積并減小壓強D.保持體積不變，同時增加壓強并降低溫度,√,例4(多選)(2016全國卷Ⅲ33(1))關于氣體的內能，下列說法正確的是A.質量和溫度都相同的氣體，內能一定相同B.氣體溫度不變，整體運動速度越大，其內能越大C.氣體被壓縮時，內能可能不變D.一定量的某種理想氣體的內能只與溫度有關E.一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，內能一定增加,答案,解析,√,√,√,【方法總結】應用理想氣體狀態(tài)方程解題的一般思路(1)確定研究對象(某一部分氣體)，明確氣體所處系統(tǒng)的力學狀態(tài)．(2)弄清氣體狀態(tài)的變化過程．(3)確定氣體的初、末狀態(tài)及其狀態(tài)參量，并注意單位的統(tǒng)一．,(4)根據(jù)題意，選用適當?shù)臍怏w狀態(tài)方程求解．若非純熱學問題，還要綜合應用力學等有關知識列輔助方程．(5)分析討論所得結果的合理性及其物理意義．,設為1mol理想氣體在標準狀態(tài)下的常量，叫做摩爾氣體常量．,注意:R的數(shù)值與單位的對應,P(atm),V(L):R=0.082atmL/molK,P(Pa),V(m3):R=8.31J/molK,一摩爾理想氣體的狀態(tài)方程：,5、摩爾氣體常量：,三、克拉珀龍方程,對某種理想氣體，設摩爾質量為M，質量為m，則該氣體的摩爾數(shù)為，這部分氣體在標準狀態(tài)下占體積,由可得,對實際氣體只要溫度不太低，壓強不太大就可應用克拉珀龍方程解題．克拉珀龍方程是任意質量的理想氣體的狀態(tài)方程，它聯(lián)系著某一確定狀態(tài)下，各物理量的關系，克拉珀龍方程雖然是從氣體實驗定律逐步推導而得，但它是反映氣體性質，聯(lián)系狀態(tài)參量更為一般的形式．,即：或,小結：,一、理想氣體：,在任何溫度和任何壓強下都能嚴格地遵從氣體實驗定律的氣體,二、理想氣體的狀態(tài)方程,或,注：恒量C由理想氣體的質量和種類決定，即由氣體的物質的量決定,氣體密度式：,三、克拉珀龍方程,或,摩爾氣體常量：,P(atm),V(L):R=0.082atmL/molK,P(Pa),V(m3):R=8.31J/molK,,