当前位置：文档之家 › 理想气体的状态方程--优质获奖精品课件 (36)

理想气体的状态方程--优质获奖精品课件 (36)

  • 格式：ppt
  • 大小：403.00 KB
  • 文档页数：22

下载文档原格式

  / 22

合集下载

8-3 理想气体的状态方程(49张PPT)

8-3 理想气体的状态方程(49张PPT)

第八章
第三节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-3
A．一定不变 B．一定减小 C．一定增加 D．不能判定怎样变化
答案：D
第八章
第三节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-3
解析：由图可以看出气体从A到B的过程中压强增大、温 pV 度升高，由状态方程 T ＝C知V不确定，若BA的反向延长线 p 过－273℃，则 T 恒定，V不变，现在BA的反向延长线是否通 过－273℃，或是在－273℃的左侧还是右侧，题目无法确 定，故体积V的变化不确定。
第八章
第三节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-3
(2012· 济南模拟)如图所示，一个密闭的汽缸，被活塞分 成体积相等的左、右两室，汽缸壁与活塞是不导热的；它们 之间没有摩擦，两室中气体的温度相等。现利用电热丝对右 3 室加热一段时间，达到平衡后， 左室的体积变为原来的 ， 4 气体的温度T1＝300K，求右室气体的温度。
第八章
第三节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-3
用掉的占原有的百分比为 V2－V1 146.5－100 ＝ ＝31.7% V2 146.5 方法二：取剩下的气体为研究对象 初状态：p1＝30atm，体积V1＝？T1＝300K 末状态：p2＝20atm，体积V2＝100L，T2＝293K p1V1 p2V2 p2V2T1 20×100×300 由 ＝ 得V1＝ ＝ L＝68.3L T1 T2 p1T2 20×293
第八章
第三节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-3
p2＝80mmHg，T2＝310K。 p0V0 p2V2 由理想气体状态方程： ＝ ， T0 T2 p0V0T2 760×5×310 得V2＝ ＝ mL≈49.1mL。 p2T0 300×80

理想气体的状态方程 课件

理想气体的状态方程 课件
设活塞的质量为 m，气缸倒置前下部气体的压 强为 p20，倒置后上下气体的压强分别为 p2、p1，由力的 平衡条件有 p20＝p10＋mSg，
p1＝p2＋mSg， 倒置过程中，两部分气体均经历等温过程，设气体的 总体积为 V0，由玻意耳定律得
p10V20＝p1V40， p20V20＝p234V0， 解得 m＝4p51g0S. 答案：4p51g0S
(1)要使贮气筒中空气的压强达到 4 atm，打气筒应打 压几次？
(2)在贮气筒中空气的压强达到 4 atm 时，打开喷嘴 使其喷雾，直到内外气体压强相等，这时筒内还剩多少 药液？
解析：(1)设每打一次气，贮液筒内增加的压强为 p， 由玻意耳定律得：1 atm×300 cm3＝1.5×103 cm3×p.
(2)由盖－吕萨克定律得：3l0S0＝27L3＋S t′， 解得：t′＝60.3 ℃. 答案：(1)100 N (2)60.3 ℃
3．多个方程联立求解．
【典例 1】 一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形气
缸内盛有一定量的氮气，被活塞分隔成Ⅰ、Ⅱ两部分．达 到平衡时，这两部分气体的体积相等，上部气体的压强为 p10，如图(a)所示，若将气缸缓慢倒置， 再次达到平衡时，上下两部分气体的 体积之比为 3∶1，如图(b)所示．设外 界温度不变，已知活塞面积为 S， 重力加速度大小为 g，求活塞的质量．
(1)如果温度保持不变，将活塞缓慢拉至气缸右端口， 此时水平拉力 F 的大小是多少？
(2)如果气缸内气体温度缓慢升高，使活塞移至气缸 右端口时，气体温度为多少摄氏度？
解析：(1)设活塞到达缸口时，被封气体压强为 p1， 则 p1S＝p0S－F. 由玻意耳定律得：p0lS＝p1LS， 解得：F＝100 N.
4－1 p＝0.2 atm，需打气次数 n＝ 0.2 ＝15.

中小学优质课件理想气体状态方程课件.ppt

中小学优质课件理想气体状态方程课件.ppt
1．理想气体：为研究气体性质的方便，可以设想
一种气体，能严格遵守pV/T =C（恒量）
（1）理想气体的宏观描述：能够严格遵守气体三个实验 定律（或严格遵守）的气体叫做理想气体． （2）理想气体的微规模型：我们把分子间不存在相互作 用力（除碰撞外），并且分子是没有大小的质点的气体叫 做理想气体． （3）理想气体是从实际气体抽象出来的物理模型． 理想气体是不存在的，但在温度不太低，压强不太大的情 况下，可将实际气体看做是理想气体．
第三节 理想气体方程 （1）
一、一定质量气体三个状态参量间的关系
• 有气体实验定律可知，一定质量的某种气体压强与体积 和热力学温度的关系分别为：
p 1 V
可以写成： p T V
pT
或 pcT V
或写成： pV C （恒量） T
• 上式表明，一定质量的理想气体，尽管ｐ、Ｖ、Ｔ 着三个参量都可以改变，但是 pV/T 是不变的，总 等于一个常量 Ｃ．
2．理想气体的状态方程
pV C 或 p1V1 p2V2
T
T1
T2
注意：式中的C是一个恒量，与气体的质量 和种类有关．
小结
• 实际气体在温度不太低、压强不太大时可看做 理想气体．
• 一定质量的某种理想气体的状态方程为：
pV C 或 p1V1 p2V2
T
T1
T2
中央电教馆资源中心制作
2003Байду номын сангаас10
• 设气体从状态１( p1V1T1) 变到状态２(p2V2T2)则有
p1V1 p2V2
T1
T2
（1）上式从气体实验定律推导而得． （2）成立条件：气体质量一定． （3）在温度不太低，压强不太大时，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．

人教版高中物理选修3-3 8.3理想气体状态方程PPT(共44页)

人教版高中物理选修3-3 8.3理想气体状态方程PPT(共44页)
人教版高中物理选修3-3 8.3理想气体状态方程(共44张PPT)
人教版高中物理选修3-3 8.3理想气体状态方程(共44张PPT)
理想气体状态方程
掌握理想气体状态方程的内容和表达式 会用理想气体状态方程解决实际问题
人教版高中物理选修3-3 8.3理想气体状态方程(共44张PPT)
人教版高中物理选修3-3 8.3理想气体状态方程(共44张PPT)
解得：
人教版高中物理选修3-3 8.3理想气体状态方程(共44张PPT)
人教版高中物理选修3-3 8.3理想气体状态方程(共44张PPT)
探究三个量都变化时遵从规律的反思
以上探究过程中先后经历了等温变化、等容变化两个过程， 是否表示始末状态参量的关系与中间过程有关？ 与中间过程无关，中间过程只是为了应用已学过的规律（如 玻意耳定律、查理定律等）研究始末状态参量之间的关系而 采用的一种手段。
人教版高中物理选修3-3 8.3理想气体状态方程(共44张PPT)
人教版高中物理选修3-3 8.3理想气体状态方程(共44张PPT)
探究三个量都变化时遵从规律的反思
从A→B为等容变化：由查理定律 从B→C为等压变化：由玻意耳定律
人教版高中物理选修3-3 8.3理想气体状态方程(共44张PPT)
解得：
1 1000 32000 0500 100000 20
1.000 1.0690 1.1380 1.3565 1.7200
1.000 0.9941 1.0483 1.3900 2.0685
空气
1.000 0.9265 0.9140 1.1560 1.7355
1.00 0.97 1.01 1.34 1.99
人教版高中物理选修3-3 8.3理想气体状态方程(共44张PPT)

高中物理《理想气体的状态方程》优质教学课件

高中物理《理想气体的状态方程》优质教学课件

34
100
0.566
0.46
18 .73
（ 1 ）在压强不太大，温度不太低的情况下，实验 值 与理论值基本吻合
（ 2 ）压强较大或者温度较低时，实验值与理论值 有 较大的误差。
理想气体： 在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律 的 气体
1.理想气体存在吗？
2.引入理想气体有什么实际意义 ？尔质量 为 M ，请写出 V2 和 V0 的关系式
C 仅由气体的种类和质量决定，与其他量 无关
理想气体状态方程的应
用：一定质量的某种理想气体由状态 A 变到状态 D ，其有关数据如图所示，若状态 D 的压强是 104pa ，状态 A 的压强是多少？
V/m3
3
查理定律
盖 . 吕萨克定 律
气体的三个实验定律是理想气体状态方程的
特例 3. 常数 C 和 p 、 V 、 T 无
深入探究：常数 C 和什么有关 呢
pV =C T
？思考：质量为 m 的空气，在温度为 T1 ，压强为
p1 时，对应的体积为 V1 ，如何求其标况下对应的
体 积 V2 （设标况下温度为 T0 ，压强为 p0 ）？
D
C
2
A
1
B
O
1
2
3 4 5 T/102K
利用理想气体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.确定气体的初末状态及其状态参量，并 注 意单位的统一（不需要考虑中间过程 ）
3.由理想气体状态方程列式求解 3
V/m3
2
1
A
C
D B
O 1 2 3 4 5 T/102K

《理想气体的状态方程》课件

《理想气体的状态方程》课件
03
对应态原理
将不同气体的性质通过对应的临界参数进行归一化处理，使得不同气体在相同对比态下的性质具有相似性，从而简化真实气体行为的描述。
对比态原理
利用临界参数将真实气体的性质与对应的理想气体性质进行比较，从而描述真实气体的行为。
01
实验验证与误差分析
REPORTING
05
2023
实验原理及步骤介绍
理想气体定义与特性
理想气体是一种假想的气体，其分子间无相互作用力，且分子本身不占体积。
理想气体具有以下特性，包括分子间无相互作用力、分子本身不占体积、遵守玻意耳定律、查理定律和盖-吕萨克定律等。
定义
理想气体状态参量
理想气体的体积是指气体所占据的空间大小，用V表示，单位为立方米（m³）。
理想气体的压强是指气体作用在单位面积上的垂直压力，用p表示，单位为帕斯卡（Pa）。
大气压力与海拔高度的关系
利用理想气体状态方程可以解释大气压力随海拔高度的升高而降低的现象。
案例分析：热力学过程模拟
绝热过程
在绝热过程中，气体与外界没有热量交换，因此可以利用理想气体状态方程结合热力学第一定律计算气体在绝热过程中的状态变化。
等温过程
在等温过程中，气体的温度保持不变，因此可以利用理想气体状态方程计算气体在等温过程中的压强和体积变化。
思考题与讨论环节
提出与课程内容相关的思考题，引导学生深入思考和理解相关知识点。 思考题 组织学生就思考题进行讨论，鼓励学生发表自己的观点和看法，促进交流和互动。 讨论环节 结合实际应用案例，分析理想气体状态方程在实际问题中的应用和解决方法。 案例分析
感谢观看
2023
REP1
非理想气体研究
介绍当前对非理想气体状态方程的研究进展，如范德华方程、维里方程等。

(完整版)理想气体状态方程.ppt

第一章 气体
§1-1 理想气体状态方程 §1-2 气体混合物 §1-3 气体分子动理论 §1-4 真实气体
2020/2/1
1
§1-1 气体
1.1.1 理想气体状态方程 1.1.2 理想气体状态方程的应用
2020/2/1
2
理想气体：
分子之间没有相互吸引和排斥，分子本身 的体积相对于气体所占体积可以忽略（具有 质量的几何点）。
2020/2/1 17
温度一定，水的分压（饱和蒸气压）为定值。 气液两相平衡时蒸气的分压即为该液体的饱和 蒸气压。
2020/2/1 18
例.Page 7 室内气压计指示空气的压强,也是干燥氢 气的压强P1;排水收集的为湿润氢气,去掉 其中的水的饱和蒸汽,才是氢气的真实体 积V1.湿润氢气的压强P2应从气压计读数 中扣除此温度下水蒸汽的饱和蒸汽压.
P1V1=P2V2
2020/2/1 19
例.0.326gXH2 遇水生成 X（OH）2 和H2， 在294K、1atm下集得0.384dm3H2，问XH2是 什么氢化物？
1m=102cm=103mm=106um=109nm=101
2pm
2020/2/1
6
1.1.2 理想气体状态方程的应用
推导出气体密度ρ与P，V，T之间的关系。(设气体 质量为m,摩尔质量为M） ρ=m/V, n=m/M 代入PV=nRT
注意单位的使用,R用8.314时,P,V,T,n均为国际单位,也 可以P以kPa,V以L做单位,此时考虑n=m/M
体 积 分 数 ： i
||

Vi V总
摩 尔 分 数 ： i

ni n总
证 明 ： i

ni n总

Vi V总
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

的压强将减小到 0 Pa。
p(Pa)
t0 0
t(℃)
2．一定质量的理想气体在等容变化过程中测得， 气体在0℃时的压强为P0， 10℃时的压强为P10， 则气体在21℃时的压强在下述各表达式中正确的 是 ( A)D
A．
P11
P10
P0 273
B．
P11
P0
10P0 273
C．
P11
P10
P 10 273
3、公式： V2 V1 常量 T2 T1
4、盖·吕萨克定律的微观解释：
一定质量（m）的理想气体的总分子数（N）是 一定的，要保持压强（p）不变，当温度（T）升高 时，全体分子运动的平均速率v会增加，那么单位体 积内的分子数（n）一定要减小（否则压强不可能不 变），因此气体体积（V）一定增大；反之当温度降 低时，同理可推出气体体积一定减小
（2）求在活塞可自由滑动时，密封
气体温度升高1℃，活塞上升的高度h。
解： ⑴设密闭气体温度升高1℃,内能的增量为△U,则有
△U=Q1
①
△U=Q2+W
②
对活塞用动能定理得：
W内+W大气－Gh=0
③
W大气=－P0Sh
④
W=－W内
⑤
解②③④⑤得：Q2=△U+（P0S+G）h ⑥
∴Q1 ＜Q2
⑦
由此可见，质量相等的同种气体，在定容和定压两 种不同情况下，尽管温度变化相同，但吸收的热量 不同，所以同种气体在定容下的热比容与在定压下 的热比容不同
或一定质量的某种气体,在体积保持不变的情况下, 压强p与热力学温度T成正比.
3、公式： p2 p1 常量 T2 T1
4、查理定律的微观解释：
一定质量（m）的气体的总分子数（N）是一定 的，体积（V）保持不变时，其单位体积内的分子数 （n）也保持不变，当温度（T）升高时，其分子运动 的平均速率（v）也增大，则气体压强（p）也增大； 反之当温度（T）降低时，气体压强（p）也减小。
h
右管内的水银柱沿管壁上升 （D）若环境温度升高，右管内 的水银柱沿管壁上升
解析：
封闭气体的压强等于大气压与水银柱产生压强之差， 故左管内外水银面高度差也为h，A对；
弯管上下移动，封闭气体温度和压强不变，体积不变， B错C对；
环境温度升高，封闭气体体积增大，
则右管内的水银柱沿管壁上升，D对。
h
7、一根两端开口、粗细均匀的长直玻璃管横截面积
（1）开始时封闭气体的压强多大？
（2）现保持管内封闭气体温度不变，用 竖直向上的力F缓慢地拉动活塞。当活塞
L0
上升到某一位置时停止移动,此时F＝6.0N，
则这时管内外水面高度差为多少？ 管内
气柱长度多大？
（3）再将活塞固定住，改变管内气体的温度，使管
内外水面相平，此时气体的温度是多少？
解： （1）当活塞静止时，
A
（C）A气体的压强改变量比B气体
的压强改变量大
C
（D）无法比较两部分气体的压强
B
改变量的大小
5. 如图所示，内壁光滑的绝热气缸竖直立于地面上，
绝热活塞将一定质量的气体封闭在气缸中，活塞静
止时处于A位置。现将一重物轻轻地放在活塞上，
活塞最终静止在B位置。若除分子之间相互碰撞以
外的作用力可忽略不计，则活塞在B位置时与活塞
二、气体的等压变化： 1、等压变化：当压强（ p ）保持不变时, 体积（ V ） 和温度（ T ）之间的关系. 2、盖·吕萨克定律： 一定质量的气体，在压强不变的情况下，温度每升 高（或降低） 1℃，增加（或减少）的体积等于它 0℃时体积的1/273．
或一定质量的某种气体,在压强p保持不变的情况下, 体积V与热力学温度T成正比.
P2 Pmax T2 T0
即
3.5 Pmax 363 293
解得：Pmax＝2.83a积的乘积与热力 学温度的比值是一个常数。
p2V2 p1V1 nR
T2
T1
n为气体的摩尔数，R为普适气体恒量
1．由查理定律可知，一定质量的理想气体在体
积不变时，它的压强随温度变化关系如图中实线
表示。把这个结论进行合理外推，便可得出图中
t0＝ －273 ℃；如果温度能降低到t0，那么气体
8.3 气体的等容变化 和等压变化
在物理学中，当需要研究三个物理量之间的关 系时，往往采用“控制变量法”——保持一个量不 变，研究其它两个量之间的关系，然后综合起来得 出所要研究的几个量之间的关系。
一、气体的等容变化：
1、等容变化：当体积（V）保持不变时, 压强（p） 和温度（T）之间的关系。
2、查理定律： 一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度每升高 （或降低） 1℃，增加（或减少）的压强等于它0℃时 压强的1/273．
0.1(m)
L0
由玻意耳定律 P1L1S=P2L2S
空气柱长度
L2
P2 P1
L1
1.02105 9.9 104
66
68( cm
)
（3）P3=P0=1.0×105Pa L3=68+10=78cm T2=T1
由气态方程
P2 L2 P3 L3
T2
T3
气体温度变为
T3
P3 L3 P2 L2
T1
1.0105 78 9.9104 68 300
在A位置时相比较 （ ）D A．气体的温度可能相同
A B
B．气体的内能可能相同 C．单位体积内的气体分子数不变 图（甲）图（乙）
D．单位时间内气体分子撞击单位面积气缸壁的次
数一定增多
6．如图所示, 两端开口的弯管, 左管插入水银槽中, 右管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，则 （ ACD ） （A）弯管左管内外水银面的高度差为h （B）若把弯管向上移动少许, 则管内气体体积增大 （C）若把弯管向下移动少许，
D . T1>T2
MN A
4．如图所示，一竖直放置的气缸由两个截面积不同
的圆柱构成，各有一个活塞且用细杆相连，上、下分
别封有两部分气体A和B，两活塞之间是真空，原来活
塞恰好静止，两部分气体的温度相同，现在将两部分
气体同时缓慢升高相同温度，则（ B C ）
（A）两活塞将静止不动
（B）两活塞将一起向上移动
D．
P11
284 283 P10
3、如图所示，A端封闭有气体的U形玻璃管倒插入
水银槽中，当温度为T1时，管中水银面处在M处，
温度为T2时，管中水银面处在N处，且M、N位于
同一高度，若大气压强不变，则：（ A D ）
A . 两次管中气体压强相等
B . T1时管中气体压强小于T2时管中气体压强
C . T1<T2
P1
P0
mg S
1.0 105
0.4 10 2 103
1.02 105 ( Pa )
（2）当F=6.0N时，有：
P2
P0
mg F S
1.0105
0.410 6.0 2 103
9.9 104 ( Pa )
P2 P0 gh
管内外液面的高度差
h
P0 P2
g
1.0 105 9.9 104 1.0 103 10
347.6( K
)
题目
8.如图所示的圆柱形容器内用活塞密封一定质量的气 体，已知容器横截面积为S，活塞重为G，大气压强为 P0 .若活塞固定，密封气体温度升高1℃,需吸收的热量 为Q1 ； 若活塞不固定，且可无摩擦滑动，仍使密封 气体温度升高1℃，需吸收的热量为Q2 。 （1）Q1和Q2哪个大些？气体在定容下的比热容与在 定压下的比热容为什么会不同？
解： 由于轮胎容积不变，轮胎内气体做等容变化。
设在T0＝293K充气后的最小胎压为Pmin，最大胎 压为Pmax。依题意，当T1＝233K时胎压为 P1＝1.6atm。根据查理定律
P1 Pmin
即
T1 T0
解得：Pmin＝2.01atm
1.6 Pmin 233 293
当T2＝363K是胎压为P2＝3.5atm。根据查理定律
为S＝2×10-3m2，竖直插入水面足够宽广的水中。管
中有一个质量为m＝0.4kg的密闭活塞，封闭一段长度
为L0＝66cm的气体，气体温度T0=300K，如图所示。 开始时，活塞处于静止状态，不计活塞与管壁间的摩
擦。外界大气压强P0＝1.0×105Pa， 水的密度ρ＝1.0×103kg/m3。试问：
⑵ 解①⑥两式
△U=Q1
①
Q2=△U+(P0S+G)h
⑥
得： h Q2 Q1
⑧
P0 S G
题目
9.汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故， 太低又会造成耗油量上升。已知某型号轮胎能在 －40C-90C正常工作, 为使轮胎在此温度范围内 工作时的最高胎压不超过3.5 atm，最低胎压不低 于1.6 atm，那么, 在t＝20C时给该轮胎充气，充 气后的胎压在什么范围内比较合适（设轮胎的体 积不变）