高中物理选修3-3.8.3理想气体的状态方程

【问题1】三大气体实验定律内容是什么？,公式：p1V1=p2V2或pV=C1,2、査理定律：,公式：,1、玻意耳定律：,3、盖-吕萨克定律：,公式：,【问题2】这些定律的适用范围是什么？,温度不太低，压强不太大.,第八章气体,三、理想气体的状态方程,一.理想气体？,假设有这样一种气体，它在任何温度和任何压强下都能严格地遵从气体实验定律,我们把这样的气体叫做“理想气体”。,理想气体具有那些特点呢？,1、理想气体是不存在的，是一种理想模型。,2、在温度不太低,压强不太大时实际气体都可看成是理想气体。,一定质量的理想气体的内能仅由温度决定,与气体的体积无关.,4、从能量上说：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，理想气体的内能只有分子动能。,3、从微观上说：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，视为质点。分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。,如图所示，一定质量的某种理想气体从A到B经历了一个等温过程，从B到C经历了一个等容过程。分别用pA、VA、TA和pB、VB、TB以及pC、VC、TC表示气体在A、B、C三个状态的状态参量，那么A、C状态的状态参量间有何关系呢？,从AB为等温变化：由玻意耳定律,pAVA=pBVB,从BC为等容变化：由查理定律,又TA=TBVB=VC,解得：,二.推导理想气体状态方程（过程）,VB=VC,二.推导理想气体状态方程（其他过程）,二、理想气体的状态方程,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，尽管p、V、T都可能改变，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。,2、公式：,或,3、使用条件:,一定质量的某种理想气体.,注：恒量C由理想气体的质量和种类决定，即由理想气体的物质的量决定,例一：一定质量的理想气体处于某一初始状态,现要使它的温度经过一系列状态变化后,回到初始状态的温度,可能实现的过程是（）A先保持压强不变而使体积膨胀接着保持体积不变而增大压强B先保持压强不变而使体积减小接着保持体积不变而减小压强C先保持体积不变而增大压强,接着保持压强不变而使体积膨胀D先保持体积不变而减小压强,接着保持压强不变而使体积膨胀,D,例题二:,例题3:一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为多少mmHg？,引导学生按以下步骤解答此题：,（1）该题研究对象是什么？,混入水银气压计中的空气,（2）画出该题两个状态的示意图：,p1=758-738=20mmHgV1=80Smm3T1=273+27=300K,T2=273+（-3）=270K,解得：p=762.2mmHg,p2=p-743mmHgV2=（738+80）S-743S=75Smm3,解：以混进水银气压计的空气为研究对象,初状态：,末状态：,由理想气体状态方程得：,二、理想气体状态方程与气体图象1一定质量的理想气体的各种图象,2.理想气体状态方程与一般状态变化图象基本方法：化“一般”为“特殊”，下图是一定质量的某种理想气体的状态变化过程ABCA.,过A、B、C三点作三条等压线,pApBpC，即pApBpC。,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,例4：如图所示，一定质量的理想气体，由状态A沿直线AB变化到B，在此过程中，气体分子的平均速率的变化情况是（）,A、不断增大,B、不断减小,C、先减小后增大,D、先增大后减小,D,例5：(2014烟台)一定质量的理想气体的pt图象如图所示，在从状态A变到状态B的过程中，体积()A一定不变B一定减小C一定增大D不能判定怎样变化,答案(1)133cmHg(2)5,针对训练内径均匀的L形直角细玻璃管，一端封闭，一端开口竖直向上，用水银柱将一定质量空气封存在封闭端内，空气柱长4cm，水银柱高58cm，进入封闭端长2cm，如图831所示，温度是87，大气压强为75cmHg，求：,图831,【例1】如图1所示，内径均匀的U形管中装入水银，两管中水银面与管口的距离均为l10.0cm，大气压强p075.8cmHg时，将右侧管口封闭，然后从左侧管口处将一活塞缓慢向下推入管中，直到左右两侧水银面高度差达h6.0cm为止求活塞在管内移动的距离图1答案6.4cm,【例2】氧气瓶的容积是40L，其中氧气的压强是130atm，规定瓶内氧气压强降到10atm时就要重新充氧，有一个车间，每天需要用1atm的氧气400L，这瓶氧气能用几天？假定温度不变解析用如图所示的方框图表示思路,【例4】如图3甲所示，气缸质量为m1，活塞质量为m2，不计缸内气体的质量及一切摩擦，当用一水平外力F拉活塞时，活塞和气缸最终以共同的加速度运动求此时缸内气体的压强(已知大气