第3節(jié)理想氣體狀態(tài)方程(上課用)

8.3理想氣體狀態(tài)方程江蘇省淮州中學鄭素軍2013-5-9高中物理選修3-3第8章氣體【問題1】氣體實驗三定律公式？1.玻意耳定律：pV

=C12.查理定律：【問題2】這些定律的適用范圍是什么？一定質(zhì)量氣體溫度不太低（相對室溫）壓強不太大時（相對大氣壓強）3.蓋-呂薩克定律：一.理想氣體狀態(tài)方程假定一定質(zhì)量的氣體在初狀態(tài)時各狀態(tài)參量為（pAVATA），經(jīng)過某變化過程，到末狀態(tài)時各狀態(tài)參量變?yōu)椋╬c

VCTC），中間變化過程的狀態(tài)參量如何填寫？A、C狀態(tài)的狀態(tài)參量之間有何關系呢？pA

VATApC

VCTC等溫過程等容過程TAVCpBpAVA=pBVCpB/TA=pC/TC1.內(nèi)容：

一定質(zhì)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.適用條件:一定質(zhì)量的某種理想氣體。一.理想氣體的狀態(tài)方程二.理想氣體

為了研究方便，可以設想一種氣體，在任何溫度、任何壓強下都遵從氣體實驗定律，我們把這樣的氣體叫做理想氣體。1.理想氣體是理想化的模型，實際上是不存在的。2.一些不容易液化的氣體，如氫氣、氧氣、氮氣、氦氣等，在通常溫度和壓強下，可當成理想氣體。3.在溫度不低于零下幾十攝氏度、壓強不超過大氣壓的幾倍時，也可把實際氣體當成理想氣體。理解：三.理想氣體的特點2.從能量上說：理想氣體的微觀本質(zhì)是忽略了分子力，沒有分子勢能，理想氣體的內(nèi)能只有分子動能。1.從微觀上說：分子間以及分子和容器壁間，除碰撞外無其他作用力。3.理想氣體的內(nèi)能僅由溫度和分子總數(shù)決定，與氣體的體積無關。例題:

一定質(zhì)量的某種理想氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)D，其有關的數(shù)據(jù)如圖所示。若狀態(tài)D的壓強是104pa，狀態(tài)A的壓強是多少？四.理想氣體的狀態(tài)方程的應用0V/m3ABDC

12345T/102K321pA=？

VA=1m3

TA=200K代入數(shù)據(jù)解得：

pA=1.5×104papD=104paVD=3m3TD=400K解：以一定質(zhì)量的理想氣體為研究對象A狀態(tài)：D狀態(tài)：根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：有：0V/m3ABDC

12345T/102K321應用理想氣體狀態(tài)方程解題的步驟:

（1）確定研究對象（2）分別寫出兩個狀態(tài)的狀態(tài)參量

（3）列出理想氣體狀態(tài)方程（4）將數(shù)據(jù)代入解出結果

四.理想氣體的狀態(tài)方程的應用例題:

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mmHg？解：以水銀氣壓計中的空氣為研究對象初狀態(tài)p1=20mmHg

末狀態(tài)p2=p-743mmHgV2=75Smm3T2=270KV1=80Smm3

T1=300K解：以水銀氣壓計中的空氣為研究對象初狀態(tài)p1=20mmHg

末狀態(tài)p2=p-743mmHgV2=75Smm3T2=270KV1=80Smm3

T1=300K解得：

p=762.2mmHg根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：代入數(shù)據(jù)有：例題：如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)A沿直線AB變化到B，在此過程中，氣體分子的平均動能的變化情況是（）A.不斷增大B.不斷減小C.先減小后增大D.先增大后減小V/L1231230p/atmABCD四.理想氣體的狀態(tài)方程的應用D問題與練習課本P251.對一定質(zhì)量的氣體來說，能否做到以下各點？（1）保持壓強和體積不變而改變它的溫度。（2）保持壓強不變，同時升溫并減小體積。（3）保持溫度不變，同時增加體積并減小壓強。（4）保持體積不變，同時增加壓強并降低溫度。∴（1）不可能（2）不可能（3）可能（4）不可能∵問題與練習課本P252.某柴油機的汽缸容積為0.83×103m3，壓縮前其中空氣的溫度為470C、壓強為0.8×105pa。在壓縮沖程中，活塞把空氣壓縮到原體積的1/17，壓強增大到40×105pa，求這時空氣的溫度。12800/13.6941K6680C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