高中物理 第八章 气体 专题8.3 理想气体的状态方程课件 新人教版选修3-3

理想气体的状态方程,历史回顾,【问题1】三大气体实验定律内容是什么？,公式： pV =C1,2、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.,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。,一定质量的理想气体的内能仅由温度决定 ,与气体的体积无关.,4、从能量上说：理想气体的微观本质是忽略了分子力，没有分子势能，理想气体的内能只有分子动能。,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，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。,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？,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,又TA=TB VB=VC,解得：,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,例题一:,【例题2】（课本25页第3题改编） 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？,p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3 T1=273+27=300 K,T2=273+（-3）=270K,解得： p=762.2 mmHg,p2=p-743mmHg V2=（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：,答案,例3 教材P25第1题改编 对一定质量的气体来说，下列几点能做到的是 A.保持压强和体积不变而改变它的温度 B.保持压强不变，同时升高温度并减小体积 C.保持温度不变，同时增加体积并减小压强 D.保持体积不变，同时增加压强并降低温度,例4 (多选)(2016·全国卷·33(1)关于气体的内能，下列说法正确的是 A.质量和温度都相同的气体，内能一定相同 B.气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大 C.气体被压缩时，内能可能不变 D.一定量的某种理想气体的内能只与温度有关 E.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加,答案,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)，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,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=0.082 atm·L/mol·K,P(Pa),V (m3): R=8.31 J/mol·K,一摩尔理想气体的状态方程 ：,5、摩尔气体常量：,三、克拉珀龙方程,对某种理想气体，设摩尔质量为M，质量为m，则该气 体的摩尔数为 ，这部分气体在标准状态下占 体积,由 可得,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 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，克拉珀龙方程虽然是从气体实验定律逐步推导而得，但它是反映气体性质，联系状态参量更为一般的形式,即： 或,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C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：,三、克拉珀龙方程,或,摩尔气体常量：,P(atm),V (L): R=0.082 atm·L/mol·K,P(Pa),V (m3): R=8.31 J/mol·K,