X理想气体状态方程PPT学习教案

1、会计学1 X理想气体状态方程理想气体状态方程 在此过程中，各点密度、温度等均不相同，这就是非在此过程中，各点密度、温度等均不相同，这就是非 平衡态。但随着时间的推移，各处的密度、压强等都达平衡态。但随着时间的推移，各处的密度、压强等都达 到了均匀，无外界影响，状态保持不变，就是平衡态。到了均匀，无外界影响，状态保持不变，就是平衡态。 设一容器，用隔板将其隔开当隔设一容器，用隔板将其隔开当隔 板右移时，分子向右边扩散。板右移时，分子向右边扩散。 准静态过程（平衡过程）准静态过程（平衡过程）: : 当热力学系统与外界有相当热力学系统与外界有相 互作用时，其状态就要发生变化，称为互作用时，其状态就要

2、发生变化，称为过程。过程。如果过如果过 程进行得足够缓慢，使得过程中所经历的各中间状态程进行得足够缓慢，使得过程中所经历的各中间状态 非常接近平衡状态，这种过程称为准静态过程，也称非常接近平衡状态，这种过程称为准静态过程，也称 平衡过程。平衡过程。 3）平衡态是自发过程的终点； 2）平衡态时，系统的宏观性质处处相同（单一性）; 1) 平衡态是一种热动平衡。平衡态是一种热动平衡。 说明： 第1页/共8页 二、描述气体的状态参量二、描述气体的状态参量 1）体积）体积V (几何参量几何参量) -气体分子活动的空间范围气体分子活动的空间范围. 对于理想气体，分子的大小不计，分子活动的空对于理想气体，分

3、子的大小不计，分子活动的空 间范围就是容器的体积。间范围就是容器的体积。 2）压强）压强 p ( (力学参量力学参量) )-作用在容器壁上单位面积的作用在容器壁上单位面积的 正压力正压力. . 国际单位：国际单位： 2 /1)(1mNP a 帕斯卡 ,1001325. 1761 5 PacmHgatm m 平衡态可以用一组宏观参量来描述 常用单位： 大气压(atm), 厘米汞柱高(cmHg), 托(Torr) 国际单位：米3 (m3) 常用单位：升 (L) 333 10)(11mdmL Pa.mmHgTorr 2 10333111 第2页/共8页 3）温度T (热学参量)-相互达到热平衡的两个

4、或多个热力学系统，具有的的一个共同的宏观性质，称为系统的温度。是气体冷热程度的量度，表征大量分子无规则运动的剧烈程度（热学参量）。 热力学温标(绝对温标)摄氏温标 华氏温标 )()32 5 9 (FttF 国际单位：绝对温标 T , 开尔文（K）. 15.273tT 温标：温度的定量表示。 T (K) t (C) tF (F) 第3页/共8页 三、理想气体状态方程三、理想气体状态方程 1. 理想气体 理想气体：在任何情况下，遵守玻意耳马略特定律、盖.吕萨克定律和查理定律这三条实验定律的气体。 玻意耳-马略特定律:一定质量的气体，在温度 T 不变时, 压强P与体积V的乘积为恒量 )( 1 TCP

5、V 盖.吕萨克定律：一定质量的气体，在压强 P 不变时, 体积与温度成正比 )( 2 pC T V 查理定律：一定质量的气体，在体积 V 不变时, 压强与温度成正比 )( 3 VC T P 第4页/共8页 2. 状态方程：系统处于平衡态时，宏观状态参量之间的函数关系。 f ( p, V, T ) = 0 3. 理想气体状态方程 对一定质量的理想气体，由三条实验定律，可得P, V, T 间的关系 C T Vp T Vp 2 22 1 11 此式对任一平衡状态都成立. 1 mol 理想气体: 0 00 T Vp T pV 等式右边为标准状态 对理想气体，其平衡态可由三种状态参量 P, V, T 确

6、定，状态方程就是 P, V, T 间的函数关系： 第5页/共8页 pV=RT 在标准状态下， KT mLV Paatmp 15.273 104 .224 .22 1001325. 11 0 33 0 5 0 普适气体常数 RKmolJ T Vp 11 0 00 31. 8 对于质量为M，摩尔质量为的理想气体： R T Vp T Vp T pV 0 00 0 00 - 理想气体状态方程 M 摩尔数 1 mol 理想气体状态方程： R T Vp T pV 0 00 RTpV 第6页/共8页 4. 理想气体状态方程的另一种表示理想气体状态方程的另一种表示 设系统的总质量为设系统的总质量为M，分子总数为，分子总数为N，分子质量为，分子质量为m NmM 则 又一摩尔理想气体的分子数为又一摩尔理想气体的分子数为N 0 ( (阿佛加德罗常数阿佛加德罗常数) ) 故摩尔质量故摩尔质量mN 0 RT N N RT M pV 0 nkTT N R V N p 0 nkTp 理想气体状态方程理想气体状