高二物理 选修3-3 8.3 理想气体的状态方程

1、3.理想气体的状态方程,学习目标：,1.理解理想气体的定义及实际意义。 2. 理想气体状态方程的推导。 3.综合应用理想气体定律解决实际问题。,回顾气体三定律,等温变化 玻意耳定律： PV=C,等压变化 盖吕萨克定律：,等容变化 查理定律：,问题：气体实验定律成立条件？,一定质量的某种气体在压强不太大（相对大气压强），温度不太低（相对室温）时。,根据玻意耳定律计算结果,实验结果,一、理想气体,1、理想气体：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。,3、理想气体是一种理想化模型 每个分子可看成弹性小球 气体分子本身大小可以忽略不计（

2、质点） 除碰撞的瞬间外，气体分子之间没有相互作用力,2、在温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过大气压的几倍时，可以把实际气体当成理想气体来处理。,假定一定质量的某种气体从状态A(PA ，VA ，TA) 到达状态C(PC ，VC ，TC),P/atm,0,V/m3,A,B,C,1,2,3,4,1,2,3,4,若TA=300k，求Tc=？,D,P/atm,0,V/m3,A,B,C,1,2,3,4,1,2,3,4,TA= TB,A(PA ，VA ，TA) （4atm,2m3,300K）,先等温 再等容,B(PB ，VB ，TB) （2atm,4m3,300K）,C(PC ，VC，TC) （3atm,

3、4m3, ）,VB= VC,TC=450K,450K,PA VA= PB VB,A,C,TA= TB,如果气体直接状态A到达状态C，可不可以有一个方程直接解决呢？,PA VA= PB VB,VB= VC,PA VA= PB VC,TA= TB,这一公式正确么？如何验证？,P/atm,0,V/m3,A,C,1,2,3,4,1,2,3,4,A(PA ，VA ，TA) （4atm,2m3,300K）,C(PC ，VC，TC) （3atm,4m3, ）,TC=450K,450K,1.一定质量的理想气体的状态方程：,方程具有普遍性,二、理想气体的状态方程,科学，每当解决一个问题就会发现若干新问题，如此科

4、学才能不断进步。,新问题: PV=CT , C是一个与P、V、T无关的常数，那C与什么有关？,n气体物质的量 单位：mol,P 气体压强 单位：Pa,V气体压体积 单位：m3,T气体温度 单位：K,n是气体物质的量 R是常数，8.31J/(molK),0,A,A(PA ，VA ，TA) (1.5104Pa，1m3，200K),T/102K,V/m3,1,2,3,4,1,2,3,4,5,C,B,D,D(PD ，VD，TD) ( ? ， 3m3，400K),2. 理想气体状态方程的应用,例题：一定质量的理想气体由状态A变化到状态D，状态A的压强1.5104Pa，状态D的压强是？,解题思路流程,列方

5、程求解,科学知识总是要会转化为技术，应用于生产。理想气体的状态方程有什么应用呢？,练习：护士为病人输液时，必须排尽输液管中的空气，否则空气泡进入血管后会随着血液向前流动， 而当流到口径较细的血管时，会出现“栓塞”阻碍血液的流动，造成严重的医疗事故。某病人的体温为37，舒张压为80mmHg，收缩压为120mmHg，假设一护士在为病人输液时，一时疏忽将一个大气压，体积为0.01cm3，温度为27的空气泡打入静脉血管，当空气泡随血液流到横截面积为1mm2的血管时，产生“栓塞”的最小长度为多少？,6.54cm,打气筒、商场门口的充气广告，气枪，充气玩具，气球。,总结：,在任何温度、任何压强下都遵从气体

6、实验定律的气体叫做理想气体。,C是与P、V、T无关的常数。,在温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过大气压几倍时，把实际气体当成理想气体来处理，误差很小。,高考链接：2014新课标,如图所示，两气缸AB粗细均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径为B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热。两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气；当大气压为P0，外界和气缸内气体温度均为7且平衡时，活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的 1/4，活塞b在气缸的正中央。 （）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b升至顶部时，求氮气的温度； （）继续缓慢加热，使活塞a上升，当活塞a上升的距离是气缸高度的 1/16时，求氧气的压强。,（）320K,（） 4P0/3,高考链接：2013新课标,如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长 =25.0cm的空气柱，中间有一段长为 =25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度 =