學高中物理氣體第講理想氣體的狀態(tài)方程新人教選修PPT學習教案

1、會計學1學高中物理氣體第講理想氣體的狀態(tài)方學高中物理氣體第講理想氣體的狀態(tài)方程新人教選修程新人教選修預習導學 梳理識記點撥 1.定義：在任何溫度、任何壓強下都嚴格遵從的氣體.2.實際氣體在壓強 (相對大氣壓)、溫度 (相對室溫)時可當成理想氣體處理.3.理想氣體是一種 的模型，是對實際氣體的 .一、理想氣體氣體實驗定律不太大不太低理想化科學抽象二、理想氣體的狀態(tài)方程1.內容：一定 的某種理想氣體，在從一個狀態(tài)(p1、V1、T1)變化到另一個狀態(tài)(p2、V2、T2)時，盡管p、V、T都可能改變，但是 跟體積的乘積與 的比值保持不變.2.理想氣體狀態(tài)方程表達式： 或 C(常量).質量壓強熱力學溫度

2、3.推導方法：(1)控制變量法.(2)選定狀態(tài)變化法.4.成立條件：質量一定的理想氣體.課堂講義 理解深化探究一、理想氣體狀態(tài)方程1.理想氣體(1)理解：理想氣體是為了研究問題方便提出的一種理想化模型，是實際氣體的一種近似，就像力學中質點、電學中點電荷模型一樣，突出矛盾的主要方面，忽略次要方面，從而認識物理現(xiàn)象的本質，是物理學中常用的方法.(2)特點：嚴格遵守氣體實驗定律及理想氣體狀態(tài)方程.理想氣體分子本身的大小與分子間的距離相比可以忽略不計，分子可視為質點.理想氣體分子除碰撞外，無相互作用的引力和斥力，故無分子勢能，理想氣體的內能等于所有分子熱運動動能之和，一定質量的理想氣體內能只與溫度有關

3、.2.理想氣體狀態(tài)方程與氣體實驗定律3.應用狀態(tài)方程解題的一般步驟(1)明確研究對象，即一定質量的理想氣體；(2)確定氣體在初、末狀態(tài)的參量p1、V1、T1及p2、V2、T2；(3)由狀態(tài)方程列式求解；(4)討論結果的合理性.例1一水銀氣壓計中混進了空氣，因而在27 、外界大氣壓為758 mmHg時，這個水銀氣壓計的讀數(shù)為738 mmHg，此時管中水銀面距管頂80 mm，當溫度降至3 時，這個氣壓計的讀數(shù)為743 mmHg，求此時的實際大氣壓值為多少mmHg?解析畫出該題初、末狀態(tài)的示意圖：分別寫出初、末狀態(tài)的狀態(tài)參量：p1758 mmHg738 mmHg20 mmHgV1(80 mm)S(S

4、是管的橫截面積)T1(27327) K300 Kp2p743 mmHgV2(73880)mmS743(mm)S75(mm)ST2(2733)K270 K將數(shù)據(jù)代入理想氣體狀態(tài)方程：解得p762.2 mmHg.答案762.2 mmHg針對訓練內徑均勻的L形直角細玻璃管，一端封閉，一端開口豎直向上，用水銀柱將一定質量空氣封存在封閉端內，空氣柱長4 cm，水銀柱高58 cm，進入封閉端長2 cm，如圖1所示，溫度是87 ，大氣壓強為75 cmHg，求：圖1(1)在圖示位置空氣柱的壓強p1；解析p1p0ph(7558)cmHg133 cmHg.答案133 cmHg(2)在圖示位置，要使空氣柱的長度變?yōu)?/p>

5、3 cm，溫度必須降低到多少度？解析對空氣柱：初狀態(tài)：p1133 cmHg，V14S，T1(27387)K360 K.末狀態(tài)：p2p0ph(7557)cmHg132 cmHg，V23S.答案5 二、理想氣體狀態(tài)方程與氣體圖象1.一定質量的理想氣體的各種圖象 類別圖線特點舉例p-VpVCT(其中C為恒量)，即pV之乘積越大的等溫線溫度越高，線離原點越遠p-pCT ，斜率kCT，即斜率越大，溫度越高p-Tp T，斜率k ，即斜率越大，體積越小V-TV T，斜率k ，即斜率越大，壓強越小2.理想氣體狀態(tài)方程與一般狀態(tài)變化圖象基本方法：化“一般”為“特殊”，如圖2是一定質量的某種理想氣體的狀態(tài)變化過程

6、ABCA.圖2在V-T圖線上，等壓線是一簇延長線過原點的直線，過A、B、C三點作三條等壓線分別表示三個等壓過程，因pApBpC，即pApBTA.為確定它們之間的定量關系，可以從pV圖上的標度值代替壓強和體積的大小，代入理想氣體狀態(tài)方程 ，即 ，故TB6TA.答案C對點練習 鞏固應用反饋理想氣體狀態(tài)方程的理解1.對于一定質量的理想氣體，下列狀態(tài)變化中可能實現(xiàn)的是()A.使氣體體積增加而同時溫度降低B.使氣體溫度升高，體積不變、壓強減小C.使氣體溫度不變，而壓強、體積同時增大D.使氣體溫度升高，壓強減小，體積減小解析由理想氣體狀態(tài)方程 恒量得A項中只要壓強減小就有可能，故A項正確；而B項中體積不變

7、，溫度與壓強應同時變大或同時變小，故B項錯；C項中溫度不變，壓強與體積成反比，故不能同時增大，故C項錯；D項中溫度升高，壓強減小，體積減小，導致 減小，故D項錯誤.答案A2.一定質量的理想氣體，初始狀態(tài)為p、V、T，經(jīng)過一系列狀態(tài)變化后，壓強仍為p，則下列過程中可以實現(xiàn)的是()A.先等溫膨脹，再等容降溫B.先等溫壓縮，再等容降溫C.先等容升溫，再等溫壓縮D.先等容降溫，再等溫壓縮解析根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程 C，若經(jīng)過等溫膨脹，則T不變，V增加，p減小，再等容降溫，則V不變，T降低，p減小，最后壓強p肯定不是原來值，A錯，同理可以確定C也錯，正確選項為B、D.答案BD理想氣體狀態(tài)變化的圖象3.如圖5所示，在p-T坐標系中的a、b兩點，表示一定質量的理想氣體的兩個狀態(tài)，設氣體在狀態(tài)a時的體積為Va，密度為a，在狀態(tài)b時的體積為Vb，密度為b，則()A.VaVb，ab B.VaVb，aVb，ab D.Vab圖5解析過a、b兩點分別作它們的等容線，由于斜率kakb，所以Vab，故D正確