1、讲解人：时间：2020.5.25 MENTALHEALTHCOUNSELINGPPT 第3节 理想气体的状态方程 第八章气体 人 教 版 高 中 物 理 选 修 3 - 3 1.掌握气态方程的表达式 2.会用该表达式进行相关的运算 学习目标 阅读教材，同时思考以下几个问题： 1.视为理想气体的条件是什么： 2.理想气态满足什么规律？ 问题指导 假设有这样一种气体，它在任何温度任何温度和任何压强任何压强下都能严格地遵从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”。 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
2、可看成是理想气体。 3、从微观上说：分子间以及分子和器壁间，除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体积分子本身没有体积，即它 所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。 4、从能量上说：理想气体的微观本质是忽略了分子力忽略了分子力，没有分子势能没有分子势能，理想气体的内能只有分 子动能。 一、理想气体 例1.（多选）关于理想气体的性质，下列说法中正确的是() A理想气体是一种假想的物理模型，实际并不存在 B理想气体的存在是一种人为规定，它是一种严格遵守气体实验定律的气体 C一定质量的理想气体，内能增大，其温度一定升高 D氦是液化温度最低的气体，任何情况下均可视为理想气体 ABC 一定质量的理想气体的内
3、能仅由温度决定,与气体的体积无关. 一、理想气体 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？ 0 p V A A B B C C TA=TB 【问题】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 推导过程 从AB为等温变化：由玻意耳定律 pAVA=pBVB 从BC为等容变化：由查理定律 0 p V A A B B C C 又TA=TBVB=VC 解得：
4、 一、理想气体 1 1、内容：、内容：一定质量的某种理想气体在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C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 二、理想气体的状态方程 例题例题2:2:一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？ 二、理想气体的状态方程 p1=758
5、-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： 二、理想气体的状态方程 4、气体密度式： 以1mol的某种理想气体为研究对象，它在标准状态 根据得： 或 二、理想气体的状态方程 设为1mol理想气体在标准状态下的常量，叫做摩尔 气体常量 注意:R的数值与单位的对应 P(atm),V(L):R=0.082atmL/molK P(Pa),V(m3):R=8.3
6、1J/molK 一摩尔理想气体的状态方程： 通常写成 5、摩尔气体常量： 二、理想气体的状态方程 或 克拉珀龙方程是任意质量的理想气体的状态方程，它联系着某一确定状态下， 各物理量的关系。 对实际气体只要温度不太低，压强不太大就可应用克拉珀龙方程解题 三、克拉珀龙方程 例3.使一定质量的理想气体按图甲中箭头所示的顺 序变化,图中BC段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲 线. (1)已知气体在状态A的温度TA=300K,求气体在状 态B、C和D的温度各是多少. (2)将上述状态变化过程在图乙中画成用体积V和 温度T表示的图线（图中要标明A、B、C、D四点 ，并且要画箭头表示变化的方向）.且说明每段图
7、线各表示什么过程. 由p-V图可直观地看出气体在A、B、C、D各状态下压 强和体积 TB=TC=600K TD=300K 等压膨胀 等温膨胀 等压压缩 由B到C,由玻意耳定律有pBVB=pCVC,得 三、克拉珀龙方程 例：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（） V/L 123 1 2 3 0 p/atm A B C A、不断增大 B、不断减小 C、先减小后增大 D、先增大后减小 D 三、克拉珀龙方程 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C由理想气体的质量和
8、种类决定，即由气体的物质的量决定 气体密度式： 三、克拉珀龙方程或 摩尔气体常量： P(atm),V(L):R=0.082atmL/molK P(Pa),V(m3):R=8.31J/molK 小结 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 课堂训练 2.某气象探测气球内充有温度为27 、压强为1.5105 Pa的氦气，其体积为5 m3.当气球升高到某一高度时，氦气温度为200 K，压强变为0.8105 Pa，求这 时气球的体积多大？ 初态温度T1(27327)K300K 由 课堂训练 3.如图所示，粗细均匀一端封闭一端开口的U形玻 璃管，当t131 ，大气压强p076 cmHg时， 两管水银面相平，这时左管被封闭的气柱长L18 cm， 求：当温度t2等于多少时，左管气柱L2为9cm? 1cm 1cm p2（76+2）cmHg=78cmHg 由 得 课堂训练 讲解人：时间：2020.5.25 MENTALHEALTHCOUNSELINGPPT 感谢各位的聆听 第八章气体 人 教 版 高 中 物 理 选 修 3 - 3