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8 3理想气体的状态方程 一 理想气体1 定义 在任何温度 任何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实际气体在温度不太低 压强不太大的条件下可以看成是理想气体 3 对理想气体的理解 1 理解 理想气体是为了研究问题方便提出的一种理想模型 是实际气体的一种近似 就像力学中质点 电学中点电荷模型一样 突出问题的主要方面 忽略次要方面 从而认识物理现象的本质 是物理学中常用的方法 4 理想气体的特点 严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程 理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比忽略不计 分子视为质点 理想气体分子除碰撞外 无相互作用的引力和斥力 故无分子势能的变化 一定质量的理想气体内能的变化只与温度有关 二 理想气体状态方程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 压强跟体积的乘机与热力学温度的比值保持不变 2 公式 3 适用条件 一定质量的理想气体 4 理想气体状态方程与气体实验定律 5 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 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做理想气体处理 但这时往往关注的是气体质量是否一定 二 理想气体状态变化的图像1 如何利用图像描述气体状态的变化 2 气体的三个实验定律的p v p t v t图像都是怎样的 各有什么特点 1 一定质量的气体不同图象的比较 2 一般状态变化图象的处理方法基本方法 化 一般 为 特殊 如图是一定质量的某种气体的状态变化过程a b c a 在v t图线上 等压线是一簇延长线过原点的直线 过a b c三点作三条等压线分别表示三个等压过程pa pb pc 即pa pb pc 所以a b压强增大 温度降低 体积缩小 b c温度升高 体积减小 压强增大 c a温度降低 体积增大 压强减小 提醒 图象问题要利用好几个线如v t p t的延长线及p p t v t过原点的线 还有与两个轴平行的辅助线 典例 如何解决汽缸活塞类问题汽缸活塞类问题是热学部分典型的物理综合题 它需要考查气体 汽缸和活塞等多个研究对象 涉及热学 力学等物理知识 其解题的一般思路是 1 认真审清题意 确定研究对象 2 分析清楚题目所述的物理过程 对热学研究对象分析清楚初 末状态及状态变化过程 依据气体定律列出方程 对力学研究对象要正确
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