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第三节理想气体方程 1 1 一 一定质量气体三个状态参量间的关系 有气体实验定律可知 一定质量的某种气体压强与体积和热力学温度的关系分别为 可以写成 或 2 上式表明 一定质量的理想气体 尽管 着三个参量都可以改变 但是pV T是不变的 总等于一个常量 设气体从状态 p1V1T1 变到状态 p2V2T2 则有 1 上式从气体实验定律推导而得 2 成立条件 气体质量一定 3 在温度不太低 压强不太大时 各种气体质量一定时 状态变化能较好地符合上述关系 但不满足此条件时上式与实际偏差较大 3 二 理想气体的状态方程 1 理想气体 为研究气体性质的方便 可以设想一种气体 能严格遵守pV T C 恒量 1 理想气体的宏观描述 能够严格遵守气体三个实验定律 或严格遵守 的气体叫做理想气体 2 理想气体的微规模型 我们把分子间不存在相互作用力 除碰撞外 并且分子是没有大小的质点的气体叫做理想气体 3 理想气体是从实际气体抽象出来的物理模型 理想气体是不存在的 但在温度不太低 压强不太大的情况下 可将实际气体看做是理想气体 4 2 理想气体的状态方程 或 注意 式中的C是一个恒量 与气体的质量和种类有关 5 小结 实际气体在温度不太低 压强不太大时可看做理想气体 一定质量的某种理想气体的状态方程为 或 6 第三节理想气体方程 2 7 一 摩尔气体常量 2 摩尔气体常量 1 中的恒量C跟气体种类 质量都有关 以一摩尔的某种理想气体为研究对象 它在标准状态 8 根据得 或 9 1 摩尔气体常量R适用于1mol的任何气体 2 摩尔气体常量R是热学中又一个重要常量 与阿伏加德罗常数等价 3 注意R的数值与单位的对应 10 3 一摩尔理想气体的状态方程 这就是一摩尔理想气体的状态方程 摩尔气体常量R是热学中又一个重要常量 11 二 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 12 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 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 即 或 13 小结 摩尔气体常量R是热学
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