高中物理 第8章 第3节理想气体的状态方程课件 新人教版选修33.ppt

成才之路 物理 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 选修3 3 气体 第八章 第三节理想气体的状态方程 第八章 燃烧器喷出熊熊烈焰 巨大的气球缓缓膨胀 如果有朝一日你乘坐热气球在蓝天翱翔 那将是一件有趣而刺激的事情 热气球在升空过程中它的状态参量发生了怎样的变化 遵循什么规律 1 定义在 温度 压强下都严格遵从气体实验定律的气体 2 理想气体与实际气体 理想气体 任何 任何 1 内容一定质量的某种理想气体在从一个状态1变化到另一个状态2时 尽管p v t都可能改变 但是压强跟 的乘积与热力学温度的 保持不变 理想气体状态方程 体积 比值 3 适用条件一定 的理想气体 恒量 质量 一 理想气体1 含义为了研究方便 可以设想一种气体 在任何温度 任何压强下都遵从气体实验定律 我们把这样的气体叫做理想气体 2 特点 1 严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程 2 理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比可以忽略不计 分子可视为质点 3 理想气体分子除碰撞外 无相互作用的引力和斥力 故无分子势能 理想气体的内能等于所有分子热运动动能之和 一定质量的理想气体内能只与温度有关 特别提醒 理想气体是不存在的 它是实际气体在一定程度的近似 是一种理想化的模型 理想气体 如同力学中的 质点 弹簧振子 一样 是一种理想的物理模型 3 应用状态方程解题的一般步骤 1 明确研究对象 即一定质量的理想气体 2 确定气体在始末状态的参量p1 v1 t1及p2 v2 t2 3 由状态方程列式求解 4 讨论结果的合理性 特别提醒 1 注意方程中各物理量的单位 t必须是热力学温度 公式两边中p和v单位必须统一 但不一定是国际单位 2 在涉及到气体的内能 分子势能问题中要特别注意是否为理想气体 在涉及气体的状态参量关系时往往将实际气体当作理想气体处理 但这时往往关注的是是否满足一定质量 已知湖水深度为20m 湖底水温为4 水面温度为17 大气压强为1 0 105pa 当一气泡从湖底缓慢升到水面时 其体积约为原来的 取g 10m s2 水 1 0 103kg m3 a 12 8倍b 8 5倍c 3 1倍d 2 1倍答案 c 三 一定质量的理想气体的各种图象 盐城市2013 2014学年高二下学期期末 如图甲所示 一定质量理想气体的状态沿1 2 3 1的顺序作循环变化 若用v t或p v图象表示这一循环 乙图中表示可能正确的选项是 答案 d解析 在p t图象中1 2过原点 所以1 2为等容过程 体积不变 而从2 3气体的压强不变 温度降低 3 1为等温过程 d正确 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 理想气体状态方程的应用 解析 1 封闭气体的压强与水银柱的压强之和等于大气压强 2 首先应确定初末状态各状态参量 明确哪些量已知 哪些量未知 然后列方程求解 初状态 p1 758 738 mmhg 20mmhg v1 80smm3 s是管的横截面积 t1 273 27 k 300k末状态 p2 p 743mmhg 答案 762 2mmhg 答案 500k 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 图象问题 2 将上述状态变化过程在图乙中画成体积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 说明每段图线各表示什么过程 如图所示 用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中 用水平外力f作用于活塞杆 使活塞缓慢向右移动 由状态 变化到状态 如果环境保持恒温 分别用p v t表示该理想气体的压强 体积 温度 气体从状态 变化到状态 此过程可用下图中哪几个图象表示 答案 ad 如果病人在静脉输液时 不慎将5ml的空气柱输入体内 会造成空气栓塞 致使病人死亡 设空气柱在输入体内前的压强为760mmhg 温度为27 人的血压为120 80mmhg 试估算空气柱到达心脏处时 在收缩压和扩张压两种状态下 空气柱的体积分别为多少 探究 应用 为了控制温室效应 各国科学家提出了不少方法和设想 有人根据液态