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气体实验定律PPT教学课件

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气体的等温变化课件

气体的等温变化课件
在化学反应动力学研究中，气体的等温变化原理被用于研 究化学反应速率与温度的关系，为化学反应机理和动力学 模型的研究提供重要依原理是研究热力学性质 和状态方程的重要基础，如范德华方程、维里方程等。
在日常生活中的应用
压力锅
温度调节
压力锅是利用气体的等温变化原理来 提高烹饪效率的厨房用具。通过加压 烹饪，可以缩短烹饪时间并保持食物 的营养和口感。
验结果的影响。
数据记录
准确记录实验数据，避 免遗漏或误差。
实验后处理
实验结束后，应关闭气 瓶阀门，清理实验装置
，确保实验室整洁。
04
等温变化的实验结果分析
实验数据记录与整理
数据记录
在实验过程中，需要详细记录气体的 温度、压力和体积等数据，确保数据 的准确性和完整性。
数据整理
将实验数据整理成表格或图表形式， 便于分析和比较不同条件下的实验结 果。
在日常生活中，温度调节设备如空调 、暖气等都利用了气体的等温变化原 理。通过调节温度和压力，实现室内 温度的调节和控制。
气球和飞艇
气球和飞艇利用气体的等温变化原理 来调节浮力和姿态。通过充气和放气 ，气球和飞艇可以实现升空、悬浮和 下降等动作。
感谢您的观看
THANKS
如化工、制药、食品加工 等领域，利用等温变化原 理进行气体分离、液化、 压缩等操作。
科学实验研究
在实验室中模拟等温变化 过程，研究气体性质和反 应机理。
02
理想气体定律
理想气体定律的表述
理想气体定律的表述
在等温、等压条件下，气体的体积与气体的物质的量成正比。
公式表示
V1/n1=V2/n2 或 p1V1=p2V2
理想气体定律的适用范围
适用范围

《气体实验定律》课件

《气体实验定律》课件
气体实验定律
本次PPT课件介绍气体实验定律，通过详细讲解气体基本概念、测量方法以及 各个定律的表述、图示和应用范例，帮助您掌握气体的重要性和应用场景。
气体基本概念
气体特征
气体是一种没有定形的物质，具有压强、体积、温度等特征。
气体基本假定
气体的分子间距很大，气体分子间的相互作用力很小，在运动中自由碰撞，其碰撞、弹性和 速率服从一定的统计规律。
利用装置测量气体的体积和摩尔数，验
证摩尔定律。
3
算式推导和应用范例
通过摩尔方程，摩尔分数、分子式、密 度等重要物理量均可计算。
理想气体状态方程
方程表述
最基本的气体定理，表示一定条 件下物质的压强、体积、摩尔数 和温度之间的关系。
实验验证和限制条件
不能过于密集，分子间距离应远 大于分子本身大小，才符合理想 气体状态。
算式推导和应用范例
应用理想气体状态方程，可计算 摩尔质量、分子速率、凝固和沸 点等重要物理量。
总结
1 回顾气体实验定律
玛丽蒙德定律、查理定律、摩尔定律和理想气体状态方程，为研究气体的性质和应用提 供了重要的定律基础。
2 总结应用场景和限制
虽然这些定律和方程都有各自的应用场景，但其在实际应用过程中需要考虑到各种限制 条件，并且需要进行多个参数的测量和计算。
气体标准状态
一个标准大气压下、温度为 0℃ 时，单位体积气体的质量为 1.293g，称为标准状态。
玛丽蒙德定律
定律表述
实验装置图示
相同温度和压强下，不同气体的 体积与它们的摩尔数成直接正比。
摆放实验装置，通过测量容器的 体积变化、压强和物质的摩尔数 的比值，验证定律表述。
算式推导和应用范例
通过玛丽蒙德方程，可计算沸点 和密度等物理量。

高二物理粤教选修同步气体实验定律.pptx

高二物理粤教选修同步气体实验定律.pptx

A．升高到450 K
B．升高了150 ℃
C．升高到40.5 ℃
D．升高了450 ℃
解析：由VV12＝TT12得：V1＋V112V1＝273T＋2 27，T2＝450 K Δt＝(450－300)℃＝150 ℃. 答案：AB
4．高空实验火箭起飞前，仪器舱内气体的压强p0＝1 atm，温度t0＝27 ℃， 在火箭竖直向上飞行的过程中，加速度的大小等于重力加速度g，仪器舱内水银 气压计的示数为p＝0.6p0，已知仪器舱是密封的，那么，这段过程中舱内温度是 ()
课堂训练
2.（2012·上海卷）右图为 “研究一定质量气体在压强不变 的条件下，体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图.粗细 均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连 接，C管开口向上，一定质量的气体被封闭于烧瓶内.开始时，B、 C内的水银面等高.
（1）若气体温度升高，为使瓶 内气体的压强不变，应将C管____ （填“向上”或“向下”）移动，直至
(2)对查理定律的解释：从分子动理论的观点来看，一定质量的气体，体 积保持不变而温度升高时，分子的密集程度不变，分子的平均动能增大，因而气 体的压强增大，温度降低时，情况恰好相反．
(3)对盖·吕萨克定律的解释：一定质量的气体温度升高时，要保持压强不 变，那就只能让气体体积增大才行，这时，一方面由于温度升高，分子的平均 动能增大，分子对器壁单位时间内单位面积上的作用力增大，压强有增大的倾 向，另一方面，由于体积的增大，分子的密集程度减小，单位时间内分子对单 位面积的碰撞次数减小，使压强有减小的倾向，这两种倾向抵消，所以压强保 持不变．
解析：对于一定质量气体的等压线，其V－t图象的延长线一定过－273 ℃的点，C正确；由于题目中没有给定压强的变化情况，因此A、B都有可能．

第三章第2节 气体实验定律的图像表示及微观解释精品PPT课件

第三章第2节 气体实验定律的图像表示及微观解释精品PPT课件

活动二 从微观角度解释气体实验定律
问题1
气体实验定律既能用公式表示，也能用图像表示，它 反映了气体宏观物理之间的关系。怎样从微观分子分布与 运动的角度来解释气体实验定律呢？
问题2
气体压强是由于气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的， 从微观上看取决于气体分子的密集程度和分子的平均动能 这两个方面。当气体的状态参量发生Βιβλιοθήκη 化时，以上两个方 面如何相互制约呢？
1、 对玻意耳定律的解释：
pV c
一定质量的气体做等温变化时，气体分子的平 均动能是一定的，气体体积越小，分子的密集程 度越大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数 越多，故而压强越大。
2、 对查理定律的解释：
p c T
一定质量的气体做等容变化时，气体分子的密 集程度不变，当温度升高时，分子热运动的平均 动能增大，分子运动速率增大，这一方面使得分 子撞击到器壁上单位面积上的分子数增多，同时 撞击力也增大，从而使得气体压强增大。
判天地之美，析万物之理
物理学家费尔德曾指出： 当你领悟一个出色的公式时，你会得到
如同听巴哈的乐曲一样的感受。
问题
气体实验定律除了可用十分简洁的公式 表示，还可用什么数学工具更加直观地表 示呢？
2 气体实验定律的图像表示及微观解释
活动一 气体实验定律的图象表示 问题1 气体实验定律的图像一般有三种：p-V图像、
讨论2 一定质量的某种气体装在容积分别为V1、V2、
V3的三个容器中，发生等容变化，相对应的三条等 容线如图所示，则V1、V2、V3的大小关系如何？
V1 V2 V3
问题2
等温变化、等容变化和等压变化可以在其他 两种坐标中表示出来吗？ 1、等温线
2、等容线
3、等压线

第八节气体实验定律(共10张PPT)

第八节气体实验定律(共10张PPT)

如果缸内空气变为 0 ℃，问：
(1)重物是上升还是下降？
(2)这时重物将从原处移动多少厘米？
(设活塞与气缸壁间无摩擦)
图 2－8－1
第7页，共10页。
解：(1)缸内气体温度降低，压强减小，故活塞下移， 重物上升．
(2)分析可知缸内气体作等压变化. 设活塞截面积为 S cm2，气体初态体积 V1＝10S cm3，温度 T1＝373 K, 末态温 度 T2＝273 K, 体积设为
V2＝hS cm3(h 为活塞到缸底的距离) 据VV12＝TT12可得 h＝7.4 cm 则重物上升高度 Δh＝(10－7.4)cm＝2.6 cm.
第8页，共10页。
在静止时，试管内一段水银封闭一段空气，如图 2－8
－2 所示，若试管口向下自由下落，忽略空气阻力，水银
柱相对于管将( A ) A．上升
温度)，在体积不变时，一定质量的气体，温度降低时，压
强___减__小___；温度升高时，压强_______增_．大
第2页，共10页。
2．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 _________不_，变当温 度 T 升高时，其分子运动的平均速率 v_____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____．
[例 2]如图 2－8－1 所示的气缸中封闭着温度为 100
1
反之当温度 T 降低时，气体压强 p 也
＝500 ℃时，压强为 p ＝1 体积________；
持压强 p 一定质量
不m变的，气当体温的度总T分升子高数时N，是全一体定分的子，运体动积的V平1均速

13.2-气体实验定律1

13.2-气体实验定律1

试在P-1/V 图上、 P-T图上、
V-T图上分别画出相应的状态变
p
化曲线。
1、P-1/V图 P
1 0
2 V
0
1/V
2、P-T图 P
1 2
0
T
3、V-T图
V 2
1
0
T
练习1、如图所示，水平放置的玻管被h=5cm的水银柱封闭的 空气柱长L1=16cm，当开口向上竖直放置时，空气柱L2多长？（ 已知大气压为75cmHg）
L1
h
（1）
h
L2
（2）
练习2、内壁光滑的水平放置的气缸被质量为m的活塞封闭 了体积为V1的空气，当气缸按如图所示放置时，被封空气体 积为V2 。求大气压强（已知活塞的横截面积为S）。
甲
乙
5、图象 P-V图 p
1 O
2 V
(1)在p-V图上，等温线的特征：双曲线；
（2）曲线上的每一点表示一个状态；
p T1 T2<T3
o
v
（3）一定质量的某种气体在不同温度下的等温线 是不同的，温度越高，双曲线顶点离坐标原点越远。
例1、在温度不变的情况下，把一根100cm的上端封闭的 粗细均匀的玻璃管竖直插入水银槽中，管口跟槽内水银面的距 离为管长的一半，如图所示。水银进入管中的深度为25cm，求： 大气压强是多少？
13.2 气体实验定律
（一）玻意耳定律
1、内容：一定质量的某种气体在温度不变的情况下压 强P与体积V成反比
2、公式：p 1/V 写成等式为 PV=C（恒量）
或 P1V1=P2V2 或P1/P2=V2/V1
3、条件：1）质量一定。2）温度不变。
4、等温过程（变化）——气体在温度不变的情况下，发 生的状态变化。

《物理化学1气体》课件

《物理化学1气体》课件

04 气体反应动力学 与速率方程
气体反应速率的概念
反应速率
单位时间内反应物浓度减 少或产物浓度增加的量。
反应速率常数
反应速率与反应物浓度的 乘积，表示反应速率与浓 度的关系。
活化能
反应速率与温度的关系， 表示反应所需的最低能量 。
速率方程的建立与求解
质量作用定律
反应速率与反应物浓度的幂次方 成正比。
《物理化学1气体》ppt课 件
目 录
• 气体的基本性质 • 气体定律与热力学基础 • 气体混合物与分压定律 • 气体反应动力学与速率方程 • 气体化学反应平衡常数与计算
01 气体的基本性质
气体的定义与分类
总结词
气体的定义、分类及特性
详细描述
气体是物质的一种聚集状态，具有无固定形状和体积、流动性强等特性。根据气 体分子间相互作用力的不同，气体可分为理想气体和实际气体。理想气体忽略了 气体分子间的相互作用力，而实际气体则考虑了这种相互作用力。
理想气体定律
理想气体假设
理想气体状态方程，即PV=nRT，其 中P表示压强，V表示体积，n表示摩 尔数，R表示气体常数，T表示温度。
理想气体是一种假设的气体模型，其 分子之间没有相互作用力，分子本身 的体积可以忽略不计。
理想气体状态方程的应用
用于计算气体的压力、体积、温度等 物理量之间的关系，以及气体的热力 学性质。
热力学第一定律
热力学第一定律
01不
能消失，只能从一种形式转化为另一种形式。
内能和热量
02
内能是系统内部能量的总和，热量是系统与外界交换能量的量
度。
热力学第一定律的应用
03
用于计算系统的内能、热量、功等物理量之间的关系，以及系

气体实验定律-PPT课件

气体实验定律-PPT课件

C．气体分子平均速率变大
D．单位时间单位面积器壁上受到气体分子撞击的次 数减少
小结：
• 一定质量的气体在等容变化时，遵守查理定 律． 一定质量的气体在等压变化时，遵守盖 · 吕萨 克定律．
•
气体实验定律(Ⅱ)
一、等容过程
1．等容过程：气体在体积不变的情况下发 生的状态变化过程叫做等容过程． 2．一定质量气体的等容变化
演示：
• 如图所示，研究瓶中一 定质量的气体，先使U 型管中两侧水银液面等 高，在左侧液面处标上 标记P，然后改变瓶内 气体温度（可分别放入 热水和冰水中），上下 移动A管，使左侧水银 面保持在P处（即使瓶 中气体体积不变）．
4．等容线 （ l ）等容线：一定质量的某种气体在等容变化 过程中，压强p跟热力学温度 T的正比关系 p－ T在直角坐标系中的图象叫做等容线． （2）一定质量气体的等容线 p－ T图象，其延长 线经过坐标原点，斜率反映体积大小，如图所 示．
（3）一定质量气体的等容线的物理意义． ①图线上每一个点表示气体一个确定的状态 ，同一根等容线上各状态的体积相 ②不同体积下的等容线，斜率越大，体积越 小（同一温度下，压强大的体积小）如图所 示，V2<V1．
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。
二、等压过程
1 ．等压过程：气体在压强不变的情况下发 生的状态变化过程叫做等压过程． 2．一定质量气体的等压变化．
可得到，气体温度升 高，压强增大；气体 温度降低，压强减小.

《气体分压定律》课件

《气体分压定律》课件
《气体分压定律》ppt 课件
目录
• 气体分压定律简介 • 气体分压定律的原理 • 气体分压定律的实验验证 • 气体分压定律的应用实例 • 气体分压定律的局限性
气体分压定律简介
01
定义与性质
定义
气体分压定律描述了在恒温、恒 容条件下，混合气体的总压等于 各组分气体的分压之和。
性质
气体分压定律是气体定律之一， 它反映了气体压力与其组分和温 度之间的关系。
工业生产
在化工、制药、环保等领域，气体分压定律被广泛应用于气 体分离、气体净化、气体反应等工艺流程的设计和控制。
气体分压定律的原
02
理
理想气体定律
1 2
理想气体定律
理想气体在一定温度和压力下，其性质与分子间 相互作用力和分子本身无关，只与分子数有关。
理想气体定律的数学表达式
PV=nRT，其中P表示压力，V表示体积，n表示 气体分子数，R表示气体常数，T表示温度。
4. 重复实验多次，以获得更 准确的结果。
实验数据记录与处理
数据记录 每种气体的压力数据。
实验温度数据。
实验数据记录与处理
数据处理 分析分压与总压的关系。
计算每种气体的分压。 比较不同温度下的分压数据。
实验结果分析与结论
结果分析
01
比较不同温度下的分压数据，探讨温度对 分压的影响。
03
02
分析分压与总压的比例关系，验证气体分压 定律。
03
验验证
实验装置与实验步骤
恒温槽
用于维持气体温度恒定。
压力计
用于测量气体的压力。
实验装置与实验步骤
真空泵
用于抽取气体。
混合室
用于混合不同种类的气体。

气体实验定律及理想气体状态方程的应用PPT课件

气体实验定律及理想气体状态方程的应用PPT课件

典例：如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧
上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开
关K关闭，A侧空气柱的长度为ɭ1=10.0cm，B侧水 银面比A侧的高h1=3.0cm。现将开关K打开，从U 形管中放出部分水银，当两侧水银面
的高度差h2=10.0cm时将开关K闭合。 已知大气压强P0=75.0cmHg。 （1）求放出部分水银后A侧空气柱的高度ɭ2； （2）此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水
银面达到同一高度，求注入的水银在管内的高度
△h。
【定向导学，分组讨论，合作探究】
通过分组讨论以下问题来理解题意，从而体 会如何寻找的解题的思路及突破口
1、通过读题等效翻译获得的解题信息有哪些？ 2、本题的研究对象是一部分气体还是多部分气 体？ 3、如何寻找解决第一问的解题思路？即如何找 到解题的难点和突破方法？ 4、解决本题第二问时可确定的气体的初态有几 个？最有助于解题的初态是那一个？ 5、解决本题第二问时的难点是什么？如何突破 ？
根 据 玻 意 耳 定 律 p 1 V 1 p 1 'V 1 1 代 入 数 据 解 得 p 1 '= 9 0 c m H g
解 ： 对 细 管 中 封 闭 气 体
初 态 ： p 2p 07 5 cm H g,
V 2l1S1 2 s, T 2
末 态 ： p 2 ' p 1 ' p h9 6 cm H g, V 2 ' l2
（1）由如图的U形管可以想起确定封闭气体压强
的方法为 连通器等液面法 。
（2）将粗管管口封闭说明粗管的封闭气体可以作
为 研究对象
。
（3）将细管管口用一活塞封闭说明细管内的封闭
气体也可以作为 研究对象

2.3.2理想气体的状态方程(教学课件)高中物理(人教版2019选择性)

2.3.2理想气体的状态方程(教学课件)高中物理(人教版2019选择性)
1.玻意耳定律(等温变化)
p1V1=p2V2
(1)宏观表现：一定质量的理想气体，在温度保持不变时，体积减小，压强增
大；体积增大，压强减小．
(2)微观解释：温度不变，分子的平均动能不变．体积减小，分子越密集，单
位时间内撞到单位面积器壁上的分子数就越多，气体的压强就越大．
用分子动理论解释查理定律
p1
p2
合理性及其物理意义.
小试牛刀
一定质量的理想气体，在某一平衡态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，
在另一平衡态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关系可能正确的
是( D )

A．p1＝p2，V1＝2V2，T1＝ T2



B．p1＝p2，V1＝ V2，T1＝2T2
C．p1＝2p2，V1＝2V2，T1＝2T2
当压强很大、温度很低时，由气体实验定律计算的结果与实际测量
结果有很大的差别.
不过，在通常的温度和压强下，很多实际气体，特别是那些不容
易液化的气体，如氢气、氧气、氮气、氦气等，其性质与实验定律的
结论符合的很好.
为了研究方便，可以设想一种气体，它在任何温度、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”.
在完全失重状态下将不再产生压强.
气体压强和大气压的区别
气体压强
①因密闭容器内的气体分子的密集程度
一般很小，由气体自身重力产生的压强
极小，可忽略不计，故气体压强由气体
分子碰撞器壁产生
区别
②大小由气体分子的密集程度和温度决
定，与地球的引力无关
③气体对上下左右器壁的压强大小都是
相等的
联系
大气压强

高中物理粤教版 选修三 气体实验定律(2) 课件1

高中物理粤教版 选修三 气体实验定律(2) 课件1

1.盛有氧气的钢瓶，在17 ℃的室内测得钢瓶内的压强是 9.31×106 Pa。当钢瓶搬到－13 ℃的工地上时，瓶内的压强 变为 8.15×106 Pa。钢瓶是不是漏气？为什么？
2．如图所示是一定质量的理想气体由状态 A 经过状态 B 变为状态 C 的图像。已知气体在状态 A 时的压强是1.5×105 Pa 。请你建立一个坐标系，并在该坐标系中，作出气体由状态A 经 过 B 变为 C 的 图像，并标出 A、B、C 的坐标值。
B．当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时，气体压强一定变 大
C．当分子间的平均距离变大时，气体压强一定变小
D．当分子热运动变剧烈时，气体压强一定变大
4.（2021·江苏·徐州市贾汪区建平中学高二期中）A、B两个气缸中
A 都充有质量相同的氧气，其中V—T如图所示，从图中可得（ ）
A．A容器中氧气的压强较小 B．B容器中氧气的密度较大 C．两容器中气体的密度相同 D．两容器中气体的温度不同
三、盖·吕萨克定律（等压变化）
1.表述：一定质量的某种气 体，在压强不变的情况 下，体积与热力学温度成正比.
2.公式表述：
V1 V2 或 V C
T1 T2
T
3. V--T图像（等压线） 一定质量的气体发生等压变化时的V-T图像，如图所示 ，，其延长线经过坐标原点，斜率反映压强大小。
提醒：P1>P2（同一温度下，体积大的压强小）
（1）盖-吕莎克定律的内容； （2）盖-吕莎克定律的公式； （3）盖-吕莎克定律的图像。
查理定律：
1．等容过程． 气体在体积保持不变的情况下发生的状态变化过程．
2．查理定律． (1)内容：一定质量的气体，在体积不变的情况下，其压强p与 热力学温度T成正比． (2)公式：P1/T1＝ P2/T2. (4)适用条件：气体的质量一定，气体的体积不变．

气体实验定律PPT教学课件精选全文

气体实验定律PPT教学课件精选全文

单原子分子：
t
1 2
mv2
1 2
m vx2
1 2
m
v
2 y
1 2
m
v
2 z
3 2
kT
v
2 x
v
2 y
vz2
1 v2 3
1 2
m vx2
1 2
m
v
2 y
1 2
m
v
2 z
1 2
kT
能量均分定理：
在温度为T 的平衡态下，物质分子的每一个自 由度都具有相同的平均动能，其大小都等于kT/2。
分子平均能量： i kT “i”为刚性分子自由度
3.分子永不停息地作无规则的运动.
§2 气体的状态参量 平衡态
一、体积V 气体分子所能达到的空间范围. [单位: m3]
二、压强P 气体作用于容器壁单位面积的垂直作用力. [单位:Pa] 1Pa=1N/ m2
1.1mmHg=133.3Pa 2.标准大气压(atm)
1atm 760mmHg 1.013105 Pa
R 称为“普适气体常数 ”
代入： PV PoVo M PoVmol
T
To
M mol To
理想气体物态方程： PV M RT M mol
阿伏伽德罗常数： N A 6.022 1023 mol 1
玻耳兹曼常数： k R 1.38 1023 (J K 1) NA
设：分子质量为 m，气体分子数为N，分子数密度 n。
f (v) 4 (
m
)3
2
e
mv2 2 kT
v2
2 kT
f(v)
f (v)dv dN N
v
dv
f(v)

高中物理第二章第3节气体实验定律课件教科选修33教科高中选修33物理课件

高中物理第二章第3节气体实验定律课件教科选修33教科高中选修33物理课件

pmax＝πρ4gVl20d2。
⑧
[答案]
ρπgh2d2 (1)4V0＋πd2l－h
πρgl2d2 (2) 4V0
12/12/2021
[借题发挥] 利用玻意耳定律解题的基本思路 (1)明确研究对象 根据题意确定所研究的气体，质量不变，温度不变，有 时气体的质量发生变化时，需通过设想，把变质量转化为定 质量，才能应用玻意耳定律。 (2)明确状态参量 找出气体状态变化前后的两组 p、V 值。
(2)水银柱模型，压强的单位一般用 cmHg；汽缸模型， 压强的单位一般用国际单位 Pa 或标准大气压 atm。
12/12/2021
1．若已知大气压强为 p0，如图所示各装置均处于静止状态，图 中液体密度均为 ρ，求被封闭气体的压强。
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解析：在甲图中，以高为 h 的液柱为研究对象， 由二力平衡知 p 气 S＝－ρghS＋p0S 所以 p 气＝p0－ρgh 在图乙中，以 B 液面为研究对象， 由平衡方程 F 上＝F 下有： p 气 S＋ρghS＝p0S，p 气＝p0－ρgh 在图丙中，仍以 B 液面为研究对象，有 p 气＋ρghsin 60°＝pB＝p0
V＝V0＋14πd2l
①
V1＝14πd2h
②
由力学平衡条件得 p1＝p＋ρhg
③
整个过程为等温过程，由玻意耳定律得 pV＝p1V1
④
联立①②③④式得 p＝4V0＋ρππgdh22dl－2 h。
⑤
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(2)由题意知 h≤l
⑥
联立⑤⑥式有 p≤πρ4gVl20d2
⑦
该仪器能够测量的最大压强为
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(1)公式 pV＝C 中的常量 C 不是一个普适常量，它与气体 所处的温度高低有关，温度越高，常温 C 一定要先确 定好两个状态的体积和压强。
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三、温度 t , T 反映系统内部大量分子作无规则剧烈运动程度
1.摄氏温标( t ) [单位:℃]
2.热力学温标( T ) [单位:K]
两者换算关系: T=273.15+t 状态参量：表征气体有关特性的物理量 如P、V、T等
四.平衡状态
平衡态： 在不受外界影响（即系统与外界没有物质和能
量的交换）的条件下，无论初始状态如何，系统的 宏观性质在经充分长时间后不再发生变化的状态。 准静态过程：如果状态变化过程进行得非常缓慢，以 至过程中的每一个中间状态都近似于平衡态，这样的 过程称为“准静态过程 ”，又称“平衡过程 ”。
气体动理论 §1 分子运动的基本概念
一.热力学系统 热力学研究的对象----热力学系统. 热力学系统以外的物体称为外界。 孤立系统:系统和外界完全隔绝的系统
例：若汽缸内气体为系统，其它为外界
二.系统状态的描述 微观量：分子的质量、速度、动量、能量等。
在宏观上不能直接进行测量和观察。 宏观量： 温度、压强、体积等。
R 称为“普适气体常数 ”
代入： PV PoVo M PoVmol
热学是研究与热现象有关的规律的科学。 热现象是物质中大量分子无规则运动的集体表现。 大量分子的无规则运动称为热运动。
常见的一些现象：
1、一壶水开了，水变成了水蒸气。 2、温度降到0℃以下，液体的水变成了固体的冰块。 3、气体被压缩，产生压强。 4、物体被加热，物体的温度升高。
热现象
热学的研究方法：
在宏观上能够直接进行测量和观察。 宏观量与微观量的关系： 宏观量与微观量的内在联系表现在大量分子杂乱无章 的热运动遵从一定的统计规律性上。在实验中，所测 量到的宏观量只是大量分子热运动的统计平均值。
三.基本原理: 1.自然界中一切物体都是由大量不连续的、彼此间有
一定距离的微粒所组成,这种微粒称为分子. 2.分子间有相互作用力.
（3）实验数据的测量及分析
演示实验 (看课本）
实
（1）研究的是哪一部分气体?
验
（2）怎样保证 T 不变?
（3）如何改变 p ? ——根据高度差
（4）如何测 V ?
实 验次
实验数据的处理
数1 2 3 4 5
压强（×105Pa) 3 . 0 2 . 5 2 . 0 1 . 5 1 . 0
体 积 ( L ) 1 . 3 1.6 2 . 0 2 . 7 4 . 0
首先，我们来研究：当温度（ T ） 保持不变时，体积（ V ）和压强（ p ） 之间的关系。
气体的等温变化
授 课 1、等温变化：
气体在温度不变的状态下，发生的 变化叫做等温变化。
2、实验研究
2、实验研究
实 验 （1）实验目的：
在温度保持不变时，研究一定质量 气体的压强和体积的关系
（2）实验装置1 实验装置2
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“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”，
引
问题
入
我们在以前的学习中，也曾经采用
过“控制变量的方法”来研究三个变量 之间的关系：
1、牛顿第二定律（α、F、m）；
2、…
引
引言
入
今天，我们便来研究气体的三个状 态参量T、V、p之间的关系。
N A 6.022 1023 mol 1
3.2 理想气体 理想气体：在任何情况下都严格遵守“波-马定 律”、“盖-吕定律”以及“查理定律”的气体。 3.3 理想气体物态方程
P1V1 P2V2 恒量 （质量不变） T1 T2 P,V ,T Po ,Vo ,To (标准状态)
标准状态：
Vo
M M mol
Vmol
Po 1.01325 105 Pa
3 m3
PV PoVo M PoVmol
T
To M mol To
其中： M 为气体的总质量。
M mol为气体的摩尔质量。
令： R PoVmol 8.31 (J mol 1 K 1) To
p
p
·A
·A
0
1/V 0
V
说
需要注意的问题
明
• 研究对象:一定质量的气体
• 适用条件:温度保持不变化
• 适用范围：温度不太低，压强不太大
思考与讨论
同一气体，不同温度下等温线是不同的， 你能判断那条等温线是表示温度较高的情形 吗？你是根据什么理由作出判断的？
p
23 1 0
结论:t3>t2>t1
V
热物理学
气体实验定律（I）
复
气体的状态参量
习
1、温度
热力学温度T ：开尔文 T = t ＋ 273 K
2、体积
体积 V 单位：有L、mL等
3、压强
压强 p 单位：Pa（帕斯卡）
引
问题
入
一定质量的气体，它的温度、体
积和压强三个量之间变化是相互对应 的。我们如何确定三个量之间的关系 呢？
引
方法研究
入
☆ 控制变量的方法
1.宏观法. 最基本的实验规律逻辑推理(运用数学) ------称为热力学。
优点：可靠、普遍。 缺点：未揭示微观本质。 2.微观法.
物质的微观结构 + 统计方法 ------称为统计力学 其初级理论称为气体分子运动论(气体动理论) 优点：揭示了热现象的微观本质。 缺点：可靠性、普遍性差。
宏观法与微观法相辅相成。
p/105 Pa
3
实 验2
1
0
1
2
3
4
V
p/105 Pa
3
实 验2
1
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1/V
实验结论
结
在温度不变时，压强p和体积V成
论
反比。
玻意耳定律
1、文字表述：一定质量某种气体，在温度不 变的情况下，压强p与体积V成反比。
2、公式表述：pV=常数 或p1V1=p2V2
3、图像表述：
§3 理想气体物态方程
3.1 气体的实验规律 一.气体定律
P1V1 P2V2 恒量 （质量不变） T1 T2
二.阿伏伽德罗定律 在相同的温度和压强下,1摩尔的任何气体所占据的体积 都相同.在标准状态下,即压强P0=1atm、温度T0=273.15K 时, 1摩尔的任何气体的体积均为 v0=22.41L/mol
3.分子永不停息地作无规则的运动.
§2 气体的状态参量 平衡态
一、体积V 气体分子所能达到的空间范围. [单位: m3]
二、压强P 气体作用于容器壁单位面积的垂直作用力. [单位:Pa] 1Pa=1N/ m2
1.1mmHg=133.3Pa 2.标准大气压(atm)
1atm 760mmHg 1.013105 Pa