2019-2020学年高中物理 第8章 气体 3 理想气体的状态方程课件 新人教版选修3-3(1)

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三个_的气体【答案】实验定律2实际气体在压强_(相对大气压)，温度_(相对室温)时可当成理想气体处理【答案】不太大不太低,3理想气体是一种_的模型，是对实际气体的_【答案】理想化科学抽象4理想气体的分子模型(1)分子本身的大小和它们之间的距离相比较可忽略不计(2)理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥力，故无_，一定质量的理想气体内能只与_有关【答案】(2)分子势能温度,二、理想气体的状态方程1内容：一定_的某种理想气体，在从一个状态(p1、v1、t1)变化到另一个状态(p2、v2、t2)时，尽管p、v、t都可能改变，但是_跟体积(v)的乘积与_的比值保持不变【答案】质量压强(p)温度(t),3推导方法：(1)控制变量法(2)选定状态变化法4成立条件：质量一定的理想气体温馨提示：在温度不太低，压强不太大，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,1理想气体(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，突出矛盾的主要方面，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,理想气体状态方程,(2)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可以忽略不计，分子可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，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,3应用状态方程解题的一般步骤(1)明确研究对象，即某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)讨论结果的合理性温馨提示：在涉及气体的内能、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,1(2018淮北期中)对于一定质量的理想气体来说，下列变化可行的是()a保持压强和体积不变，而改变它的温度b保持压强不变，同时升高温度并减小体积c保持温度不变，同时增加体积并减小压强d保持体积不变，同时增加压强并降低温度【答案】c,1一定质量的理想气体的各种图象,理想气体状态方程与气体图象,在vt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papbpc，即papbpc，所以ab压强增大，温度降低，体积缩小，bc温度升高，体积减小，压强增大，ca温度降低，体积增大，压强减小,2(2018赣州名校期中)一定质量的理想气体，状态变化过程如pv图中abc图线所示，其中bc为一段双曲线若将这一状态变化过程表示在pt图或vt图上，其中正确的是()【答案】a,abcd,例1一活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，初始时气体体积为3.0103m3.用dis实验系统测得此时气体的温度和压强分别为300k和1.0105pa推动活塞压缩气体，测得气体的温度和压强分别为320k和1.0105pa求：,理想气体状态方程的应用,(1)求此时气体的体积；(2)保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为8.0104pa，求此时气体的体积,反思领悟：应用状态方程解题的一般步骤(1)明确研究对象，即某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,1(2018江苏二模)某型号汽车轮胎的容积为25l，轮胎内气压安全范围为2.53.0atm.胎内气体27时胎压显示为2.5atm.(保留2位有效数字)(1)假设轮胎容积不变，若胎内气体的温度达到57，轮胎内气压是否在安全范围？(2)已知阿伏加德罗常数为na61023mol1，1atm、0状态下，1mol任何气体的体积为22.4l求轮胎内气体的分子数【答案】(1)在安全范围(2)1.51024个,例2房间的容积为20m3，在温度为7、大气压强为9.8104pa时，室内空气质量是25kg.当温度升高到27，大气压强变为1.0105pa时，室内空气的质量是多少？,用理想气体状态方程解决变质量问题,答案：23.8kg反思领悟：本题看来是变质量问题，如果我们在研究对象上做一下处理，可以使变质量问题成为定质量的问题，运用理想气体状态方程求解,2贮气筒的容积为100l，贮有温度为27、压强为30atm的氢气，使用后温度降为20，压强降为20atm.求用掉的氢气占原有气体的百分比？【答案】31.7%,例3如图所示，用铁钉固定的活塞将水平放置的容器隔成a和b两部分，其体积之比为vavb21.起初a中有温度为27，压强为1.8105pa的空气，b中有温度为127，压强为1.2105pa的空气，拔出铁钉使活塞可以无摩擦地移动(无漏气)，由于容器壁缓慢导热，最后气体都变成27，活塞也停住求最后a中气体的压强,用状态方程解决两部分关联气体的问题,答案：1.5105pa反思领悟：对于涉及两部分气体的状态问题，解题时应分别对两部分气体进行研究，找出它们之间相关条件体积关系、压强关系,3如图所示，在固定的汽缸a和b中分别用活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞面积之比sasb12，两活塞以穿过b的底部的刚性细杆(细杆处不漏气)相连，可沿水平方向无摩擦滑动，两个汽缸都不漏气,初始时a、b中气体的体积皆为v0，温度皆为t0300k，a中气体压强pa1.5p0，p0是汽缸外的大气压强现对a加热，使其中