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1、理想气体的状态方程,知识回顾,【问题1】三大气体实验定律内容是什么？,公式： pV =C1,2、査理定律：,公式：,1、玻意耳定律：,3、盖-吕萨克定律：,公式：,实验数据：下表是在温度为0，压强为1.013105Pa的条件下取1L几种常见实际气体保持温度不变时，在不同压强下用实验测出的pV乘积值。,【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.,【问题3】当压强很大，温度很高时结果如何？,这说明实际气体只有在一定温度和一定压强范围内才能近似地遵循气体实验定律。而且不同的实际气体适用的温度范围和压强范围也是各不相同的。,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
2、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：理想气体的微观本质是忽略了分子力，没有分子势能，理想气体的内能只有分子动能。,3、从微观上说：分子间以及分子和器壁间，除碰撞外无其他作用力，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。,【问题4】如果某种气体的三个状态参量（p、V、T）都发生了变化，它们之间又遵从什么规律呢？,如图(一)所示，一定质量的某种理想气体
3、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？,如图（二）所示，一定质量的某种理想气体从A到B经历了一个等压过程，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？,如图（三）所示，一定质量的某种理想气体从A到B经历了一个等容过程，从B到C经历了一个等压过程。分别用pA、VA、TA和pB、VB、TB以及pC、VC、TC表示气体在A、B
4、、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？,图（三）,图（二）,推导过程,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=TB VB=VC,解得：,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.,科学方法：实验基础 理论推导 客观规律,例1、一定质量的理想气体处在某一状态，现在要使它的温度经过状态变化回到初态温度，下列可以实现的是 (A)先等压膨胀，再等容降压
5、(B)先等压压缩，再等容降压 (C)先等容升压，再等压膨胀 (D)先等容降压，再等压膨胀,学 以 致 用,(AD),例题2: 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毫米汞柱？,（1）该题研究对象是什么？,（2）画出该题两个状态的示意图：,（3）分别写出两个状态的状态参量：,学 以 致 用,T1=273+27=300 K,T2=270K,得： p=762.2 mmHg,解：以混进水银气压计的空气为研究对象,初状态：,末状态
6、：,由理想气体状态方程得：,(1)明确研究对象，即一定质量的理想气体； (2)确定气体在初状态的参量p1、V1、T1 及末状态的参量p2、V2、T2； (3)由状态方程列式求解； (4)讨论结果的合理性,方 法 总 结,应用状态方程解题的一般步骤,学 以 致 用,【思路点拨】 A、B两部分气体均为一定质量的理想气体，可分别确定A、B气体的状态参量，依据理想气体状态方程求解，同时要注意两部分气体之间的联系 (1)以A部分气体为研究对象，根据题意，其温度不变，可应用玻意耳定律设原来A的体积为V， 则初态：pA1.0105 Pa，VAV 末态：pA？，VA2V/3 根据玻意耳定律：pAVApAVA得 pA1.5105 Pa.,(2)对B部分气体，其p、V、T均发生变化： 初态：pB2.0105 Pa，VBV，TB300 K 末态：pB2.5105 Pa VB4V/3 ，TB？ 由理想气体状态方程： pAVA / TApAVA/TB 解得TB500 K.,我 的 收 获,1、什么是理想气体？,2、理想气体的状态方程,3、应用理想气体状态方程解题的一般步骤,山东省临沂第一中学,祝同学们学习进步,