理想气体实验定律1

理想气体定律气体压强和体积的关系理想气体定律是描述气体压强、体积和温度之间关系的基本法则。

根据理想气体定律，气体的压强与其体积成反比，而与其温度成正比。

这一定律最早由弗朗西斯科·博伊尔在1662年提出，并在18世纪由约瑟夫·路易·盖·吕萨克和约翰·道尔顿等科学家进一步发展。

理想气体定律的数学表达式为P·V = n·R·T，其中P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的物质量（摩尔数），R是气体常数，T表示气体的温度（开氏温度）。

根据理想气体定律，当温度不变时，气体的压强与体积成反比。

这意味着如果我们将气体的体积减小一半，那么其压强将增加两倍；反之，如果气体的体积增加一倍，其压强将减少一半。

这个规律可以通过实验验证。

在实际应用中，理想气体定律可以用来解释和预测气体的行为。

例如，在工业和化学实验中，我们可以利用理想气体定律来计算和控制气体的压强和体积。

此外，理想气体定律还为研究气体的物理性质提供了方便而简洁的数学工具。

然而，需要注意的是，理想气体定律只适用于理想气体，即假设气体的分子间相互作用力可以忽略不计。

在实际情况下，气体的分子间相互作用力会对气体的行为产生影响，因此在高压和低温下，理想气体定律的适用性将受到限制。

此外，理想气体定律还可以进一步推广，引入其他状态方程来描述特定气体的行为。

例如，当气体被压缩到非常高的压力时，我们可以使用范德瓦尔斯方程来更准确地描述气体的行为。

总结来说，理想气体定律是描述气体压强和体积之间关系的基本定律。

它提供了简单而有效的数学工具，帮助我们理解和预测气体的行为。

然而，在实际应用中需要注意其适用范围，并根据具体情况选择合适的状态方程来描述气体的行为。

理想气体遵循的三大实验定律第一定律：博伊尔定律在研究理想气体性质时，博伊尔定律是一个重要的实验定律。

它表明，在一定温度下，理想气体的体积与压强成反比，即当温度不变时，气体的体积与压强呈现出明显的正相关关系。

当我们将理想气体装入一个可变体积的容器中，通过改变容器的体积，可以观察到气体压强的变化。

实验证明，当容器体积减小时，气体压强增加；反之，当容器体积增加时，气体压强减小。

这种反比关系可以用博伊尔定律来描述，即P与V成反比关系。

第二定律：查理定律理想气体的第二个重要特性是查理定律，它描述了理想气体在一定压强下的体积与温度的关系。

实验结果表明，当气体的压强不变时，气体的体积与温度成正比关系，即当温度升高时，气体的体积也会相应增加。

通过改变理想气体的温度，我们可以观察到气体体积的变化。

实验结果显示，当温度升高时，气体分子的平均动能增加，分子之间的碰撞频率和力度增加，导致气体体积膨胀。

这种正比关系可以用查理定律来描述，即V与T成正比。

第三定律：盖吕萨克定律盖吕萨克定律是理想气体的第三个重要特性。

它描述了理想气体在一定温度和压强下的体积与物质的量的关系。

实验结果表明，在相同的温度和压强下，理想气体的体积与物质的量成正比，即当物质的量增加时，气体的体积也会相应增加。

通过改变理想气体的物质的量，我们可以观察到气体体积的变化。

实验结果显示，当物质的量增加时，气体分子的数量增加，分子之间的碰撞频率和力度增加，导致气体体积膨胀。

这种正比关系可以用盖吕萨克定律来描述，即V与n成正比。

以上就是理想气体遵循的三大实验定律：博伊尔定律、查理定律和盖吕萨克定律。

这些定律为我们研究理想气体的性质提供了重要的实验基础，也为我们理解气体行为的规律提供了重要的理论依据。

通过这些实验定律，我们可以更好地理解理想气体的特性，探索气体的性质和行为规律。

在工程、化学、物理等领域，这些定律的应用也是非常广泛的。

例如，在工业生产中，通过控制温度、压强和物质的量，可以实现气体的压缩、膨胀、混合等过程，从而实现各种化学反应和工艺操作。

理想气体遵循的三大实验定律1. 定律一：波义尔定律（Boyle's Law）波义尔定律是理想气体的第一个基本定律，描述了在恒温条件下，理想气体的压力与体积之间的关系。

根据波义尔定律，当温度不变时，气体的压力与其体积成反比关系。

换句话说，当气体的体积增加时，其压力会减小，反之亦然。

这个定律可以用以下公式表示：P₁V₁= P₂V₂，其中P₁和V₁表示初始状态下的压力和体积，P₂和V₂表示变化后的压力和体积。

2. 定律二：查理定律（Charles's Law）查理定律是理想气体的第二个基本定律，描述了在恒压条件下，理想气体的体积与温度之间的关系。

根据查理定律，当压力保持不变时，理想气体的体积与其温度成正比关系。

简而言之，当气体的温度增加时，其体积也会增加，反之亦然。

这个定律可以用以下公式表示：V₁/T₁= V₂/T₂，其中V₁和T₁表示初始状态下的体积和温度，V₂和T₂表示变化后的体积和温度。

3. 定律三：盖-吕萨克定律（Gay-Lussac's Law）盖-吕萨克定律是理想气体的第三个基本定律，描述了在恒体积条件下，理想气体的压力与温度之间的关系。

根据盖-吕萨克定律，当体积保持不变时，理想气体的压力与其温度成正比关系。

简单来说，当气体的温度增加时，其压力也会增加，反之亦然。

这个定律可以用以下公式表示：P₁/T₁= P₂/T₂，其中P₁和T₁表示初始状态下的压力和温度，P₂和T₂表示变化后的压力和温度。

这三大实验定律为理想气体提供了基本的物理规律。

它们的发现和理解对于理解和预测气体行为以及工程和科学应用非常重要。

然而，需要注意的是，这些定律只适用于理想气体的近似模型，而在实际情况中，气体的行为可能会受到其他因素的影响，例如压力过高或温度过低等。

因此，在特定的条件下，这些定律可能需要结合其他因素进行修正。

理想气体的实验定律
哎呀呀，同学们，你们知道啥是理想气体的实验定律不？我之前也不太懂，后来老师给我们讲了，可有意思啦！
老师在课堂上就像一个神奇的魔法师，给我们展示各种实验。

她告诉我们，理想气体的实验定律就像是气体世界的大秘密！
比如说波义耳定律，就好像是一个调皮的小伙伴，总是在和压力、体积捉迷藏。

当压力增大的时候，体积就会变小，这就像是我手里的气球，我使劲压它，它就变得小小的。

反过来，压力变小，体积就变大啦，这不就跟我们被老师表扬了就开心地膨胀起来一样嘛！你们说神奇不神奇？
还有查理定律呢，温度和体积之间的关系就像是好朋友手拉手。

温度升高，体积也跟着变大，就像夏天热了，我们都想穿宽松的衣服，让自己更舒服。

温度降低，体积也就变小啦，这就像冬天冷了，我们都缩成一团。

盖-吕萨克定律也很有趣哟！温度和压强的关系，就像在跳一场特别的舞蹈。

温度升高，压强也跟着增大，温度降低，压强就减小。

这多像我们跑步的时候，跑得越快心跳越快，跑得慢了心跳就慢下来啦。

老师一边讲，一边让我们做实验。

我们小组的同学都瞪大眼睛，好奇地看着那些仪器，还叽叽喳喳地讨论着。

“哎呀，你看这个是不是这样？”“不对不对，应该是那样的！”大家都特别积极，特别兴奋。

在这个探索理想气体实验定律的过程中，我觉得科学真是太神奇啦！它就像一个巨大的宝藏，等着我们去挖掘。

我们通过实验，自己去发现这些规律，那种感觉简直太棒啦！难道你们不觉得吗？
我觉得呀，学习这些知识，不仅能让我们更了解这个世界，还能让我们变得更聪明，更有探索精神！以后遇到问题，我们就能像科学家一样去思考，去解决！同学们，让我们一起在科学的海洋里畅游吧！。

气体实验定律气体实验定律，即关于气体热学行为的5个基本实验定律，也是建立理想气体概念的实验依据。

这5个定理分别是：①玻意耳定理、②盖·吕萨克定律、③查理定律、④阿伏伽德罗定律、⑤道耳顿定律。

①玻意耳定律一定质量的气体，当温度保持不变时，它的压强p和体积V的乘积等于常量，即pV＝常量式中常量由气体的性质、质量和温度确定。

②盖·吕萨克定律一定质量的气体，当压强保持不变时，它的体积V随温度t线性地变化，即V＝V0(1＋avt)式中V0，V分别是0℃和t℃时气体的体积；av是压力不变时气体的体膨胀系数。

实验测定，各种气体的av≈1／273°。

③查理定律一定质量的气体，当体积保持不变时，它的压力p随温度t线性地变化，即p＝p0(1＋apt)式中p0，p分别是0℃和t℃时气体的压强，ap是体积不变的气体的压力温度系数。

实验测定，各种气体的ap≈1／273°。

实验表明，对空气来说，在室温和大气压下，以上三条定律近似正确，温度越高，压力越低，准确度越高；反之，温度越低，压力越高，偏离越大。

(以空气为例，在0℃，若压强为1大气压时体积为1升，即pV等于1大气压·升，则当压力增为500和1000大气压时，pV乘积增为1.34和1.99大气压·升，有明显差别。

)另外，同种气体的av、ap都随温度变化，且稍有差别；不同气体的av、ap也略有不同。

温度越高，压力越低，这些差别就小，常温下在压力趋于零的极限情形，对于一切气体，av＝ap＝1／273.15°。

④阿伏伽德罗定律在相同的温度和压力下，1摩尔任何气体都占有同样的体积。

在T0＝273.15K和p0＝1大气压的标准状态下，1摩尔任何气体所占体积为V0＝22.41410×10-3米3／摩尔(m3·mol-1)。

它也可表述为：在相同的温度和压力下，相同体积的任何气体的分子数(或摩尔数)相等。

理想气体遵循的三大实验定律理想气体是研究气体行为的理论模型，它假设气体由大量微观粒子组成，粒子之间无相互作用力，体积可以忽略不计。

根据实验观察，理想气体遵循三大实验定律：波义耳定律、查理定律和盖-吕萨克定律。

波义耳定律是描述理想气体在恒定温度下，体积与压强之间的关系。

根据波义耳定律，当温度不变时，理想气体的体积与压强成反比。

这意味着当压强增加时，气体体积会减小；反之，当压强减小时，气体体积会增大。

这个定律可以用以下公式表示：P1V1 = P2V2，其中P1和V1表示初始状态下的压强和体积，P2和V2表示变化后的压强和体积。

查理定律是描述理想气体在恒定压强下，体积与温度之间的关系。

根据查理定律，当压强不变时，理想气体的体积与温度成正比。

也就是说，当温度升高时，气体体积会增大；反之，当温度降低时，气体体积会减小。

查理定律可以用以下公式表示：V1/T1 = V2/T2，其中V1和T1表示初始状态下的体积和温度，V2和T2表示变化后的体积和温度。

盖-吕萨克定律是描述理想气体在恒定体积下，压强与温度之间的关系。

根据盖-吕萨克定律，当体积不变时，理想气体的压强与温度成正比。

也就是说，当温度升高时，气体的压强会增大；反之，当温度降低时，气体的压强会减小。

盖-吕萨克定律可以用以下公式表示：P1/T1 = P2/T2，其中P1和T1表示初始状态下的压强和温度，P2和T2表示变化后的压强和温度。

理想气体的三大实验定律为我们研究气体行为提供了重要的理论基础。

波义耳定律描述了气体体积与压强之间的关系，查理定律描述了气体体积与温度之间的关系，盖-吕萨克定律描述了气体压强与温度之间的关系。

这些定律不仅在科学研究中有重要的应用，也在工程技术和日常生活中有着广泛的应用。

理想气体遵循的三大实验定律是波义耳定律、查理定律和盖-吕萨克定律。

这些定律描述了理想气体在不同条件下的体积、压强和温度之间的关系。

它们为我们理解气体行为提供了重要的理论基础，并在科学研究和实际应用中发挥着重要的作用。

理想气体定律和状态方程理想气体定律和状态方程是描述气体性质和行为的基本规律。

它们在物理、化学和工程等领域广泛应用，对于研究气体的性质和用途具有重要意义。

本文将对理想气体定律和状态方程进行介绍和探讨。

一、理想气体定律理想气体定律又称为波义耳-马略特定律，是描述理想气体在常温常压下的性质和行为的基本关系式。

根据理想气体定律，气体的压强、体积和温度之间存在着以下关系：P·V = n·R·T其中，P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的摩尔数，T表示气体的温度，R为气体常数。

理想气体定律的推导基于一些假设，包括气体分子间无相互作用、体积可以忽略不计等。

尽管在实际气体中这些假设并不完全成立，但在很多情况下，理想气体定律仍然能够提供足够准确的结果。

二、状态方程状态方程是描述气体性质和行为关系的方程，它与理想气体定律密切相关。

根据理想气体定律，我们可以推导出不同的状态方程，其中最著名的是理想气体状态方程和范德瓦尔斯状态方程。

1. 理想气体状态方程理想气体状态方程将理想气体定律中的气体常数R引入，从而得到更加简洁的表达式：PV = nRT这里的P、V、T和n分别代表气体的压强、体积、温度和摩尔数。

理想气体状态方程适用于常温常压下的气体，尤其在实验和工程计算中得到广泛应用。

2. 范德瓦尔斯状态方程范德瓦尔斯状态方程是对理想气体状态方程的修正和推广。

考虑到实际气体分子之间的相互作用和体积不可忽略的情况，范德瓦尔斯引入了修正因子，并将气体分子体积和分子间力引入状态方程中：(P + an^2/V^2)(V - nb) = nRT其中，a和b分别为范德瓦尔斯常数，与气体的性质和分子间相互作用有关。

范德瓦尔斯状态方程适用于高压、低温或气体间分子相互作用显著的情况。

三、应用及意义理想气体定律和状态方程在物理、化学和工程领域有广泛的应用。

它们被用于研究和解释气体的性质、探索气体行为、进行气体工程计算等方面。

理想气体与热力学第一定律一、理想气体模型与克拉珀龙方程。

⒈气体实验定律。

玻‐马定律pV = p0V0= C pV查理定律 p = p0（1+αp t）盖·吕萨克定律 V = V0（1+αV t）αp、αV分别为气体压强系数和体胀系数，且αp≈αV≈1/273.15℃⒉克拉珀龙方程。

比较气体实验定律中的查理定律和盖·吕萨克定律，可以很容易地看到共同之处。

如果我们改变温标的零点，令纯水的三相点为273.16Ｋ(1K=1℃)，αp=αV=1/T0，则p = p0 T/T0V = V0 T/T0即p/T=p0/T0=C pT，V/T=V0/T0=C VT∴pV/T=p0V0/T0= C这样我们就得出了理想气体状态方程，即克拉珀龙方程pV=nRT。

例⒈⑴计算空气泡在水下多深处不会上浮(忽略温度变化)。

⑵试定量分析半杯水加纸盖后翻转的平衡态。

⒊理想气体模型。

实验表明，温度高、压强低的气体与气体实验定律符合得较好。

可以引入一个理想化模型，称为理想气体，它严格服从气体实验定律，且αp=αV=1/273.15℃。

理想气体被描述为这样一群粒子：⑴永不停歇地进行着无规则热运动。

⑵具有无限的可压缩性，即粒子本身的体积忽略不计。

⑶粒子间作用力为零。

⑷粒子不断相互碰撞或与器壁碰撞(产生压力)，两次碰撞间粒子做匀速直线运动。

由理想气体模型可以得出理想气体状态方程。

考虑一边长为l的立方体容器，内盛N个质量为m的粒子，其平均速度为u，分子数密度为n*=N/l3。

粒子与器壁碰撞后动量改变量mu-(-mu)=2mu在t时间内与容器某一个面碰撞的粒子数n*utl2/6粒子与器壁碰撞产生压强p=2mu·n*utl2/6tl2=n*mu2/3=2n*(mu2/2)/3=2n*E K/3 粒子平动动能E K=3kT/2∴p=n*kT∵k=R/N A，n*=N/V∴pV=NRT/N A=nRT理想气体模型也可以类比于拥有大量运动粒子的系统，例如所谓的电子气、光子气等；在宇宙尺度上可与星系运动类比。

理想气体的状态方程与实验理想气体是一种理论模型，它假设气体分子之间没有相互作用力，分子体积可以忽略不计。

在理想气体模型下，气体的状态可以由状态方程来描述。

本文将介绍理想气体的状态方程以及与实验的相关内容。

1. 理想气体的状态方程理想气体的状态方程可以用来描述气体的状态、体积、压强和温度之间的关系。

根据实验数据，科学家总结出以下几个状态方程：1.1 理想气体定律理想气体定律又称为波义尔(Marius Charles)定律，它表达了一个理想气体在恒定温度下的状态方程，即PV = nRT。

其中，P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的物质量（单位为摩尔），R为气体常数，T表示气体的温度（单位为开尔文）。

1.2 基尔霍夫(Kelvin)方程基尔霍夫方程是理想气体状态方程的另一种形式，它表达了理想气体压强、体积和温度之间的关系，即\(P\propto\frac{1}{V}\)。

在恒温条件下，压强与体积成反比。

1.3 范德瓦尔斯(Van der Waals)方程范德瓦尔斯方程是对理想气体模型的修正，考虑了分子之间的相互作用力和分子体积。

它的形式为\((P+\frac{an^2}{V^2})(V-nb)=nRT\)。

其中，a和b分别为修正参数，与气体的性质有关。

2. 理想气体的实验为了验证理想气体模型以及状态方程的准确性，科学家进行了大量的实验研究。

以下是关于理想气体的实验内容与结果简述：2.1 体积与压强关系实验科学家通过改变理想气体的体积，测量相应的压强变化，验证了理想气体的状态方程。

实验数据表明，在恒定温度下，理想气体的压强与体积呈反比关系。

2.2 压强与温度关系实验在固定体积下，科学家改变理想气体的温度，观察压强的变化。

实验结果表明，在恒定体积下，理想气体的压强与温度成正比。

2.3 达朗贝尔(Dalton)定律实验达朗贝尔定律指出，气体的压强与不同气体分子的压强之和相等，即\(P_{total} = P_1 + P_2 + ... + P_n\)。

理想气体定律实验验证理想气体状态方程一、理论基础理想气体状态方程描述了理想气体的行为，它是通过实验数据得出的经验公式。

根据理想气体状态方程，气体的压力（P）、体积（V）、温度（T）之间存在以下关系：PV = nRT。

其中，P表示气体的压力，V表示气体的体积，T表示气体的温度，n表示气体的摩尔数，R表示气体常数。

二、实验设备为了验证理想气体状态方程，我们需要以下实验设备：一个气缸、一个活塞、一个热水浴、一个温度计、一个压力计和一定量的气体。

三、实验步骤1. 准备工作：将气缸固定在支架上，活塞置于气缸内，并确保活塞运动自由。

2. 温度控制：将加热装置置于气缸底部，并用热水浴加热，通过温度计监测气缸内部温度。

3. 压力测量：使用压力计测量气缸内的压力值，并记录。

4. 体积测量：通过移动活塞，改变气体的体积，并记录体积值。

5. 温度测量：当体积改变和压力保持不变时，改变气缸内的温度，并记录温度值。

四、数据处理在实验过程中，我们可以通过改变气体的压力、体积和温度，记录下相应的数值数据。

利用这些数据，我们可以验证理想气体状态方程。

1. 压力和体积关系的验证：固定温度，改变气体的体积，测量相应的压力值。

将这些数据代入理想气体状态方程中，计算得到的结果应该是相等的。

2. 压力和温度关系的验证：固定体积，改变气体的温度，测量相应的压力值。

将这些数据代入理想气体状态方程中，计算得到的结果应该是相等的。

3. 体积和温度关系的验证：固定压力，改变气体的温度，测量相应的体积值。

将这些数据代入理想气体状态方程中，计算得到的结果应该是相等的。

五、实验结果和讨论根据实验数据和理想气体状态方程，我们可以看到，在一定温度范围内，当压力、体积或温度改变时，理想气体状态方程成立。

通过实验证实了理想气体状态方程的可靠性。

然而，在实际应用中，气体往往不是完全符合理想气体状态方程，因为理想气体状态方程假设气体分子之间没有相互作用。

实际上，气体分子之间存在一定的相互作用力，尤其在高压和低温条件下，这种相互作用将使气体出现偏离理想行为的情况。

道尔顿分压定律（也称道尔顿定律）描述的是理想气体的特性。

这一经验定律是在1801年由约翰·道尔顿所观察得到的。

在任何容器内的气体混合物中，如果各组分之间不发生化学反应，则每一种气体都均匀地分布在整个容器内，它所产生的压强和它单独占有整个容器时所产生的压强相同。

也就是说，一定量的气体在一定容积的容器中的压强仅与温度有关。

例如，零摄氏度时，1mol 氧气在22.4L 体积内的压强是101.3kPa 。

如果向容器内加入1mol 氮气并保持容器体积不变，则氧气的压强还是101.3kPa，但容器内的总压强增大一倍。

可见，1mol 氮气在这种状态下产生的压强也是101.3kPa 。

道尔顿分压定律从原则上讲只适用于理想气体混合物，不过对于低压下真实气体混合物也可以近似适用。

道尔顿（Dalton）总结了这些实验事实，得出下列结论：某一气体在气体混合物中产生的分压等于在相同温度下它单独占有整个容器时所产生的压力；而气体混合物的总压强等于其中各气体分压之和，这就是气体分压定律（law of partial pressure）。

即理想气体混合物中某一组分B的分压等于该组分单独存在于混合气体的温度T及总体积V的条件下所具有的压力。

而混合气体的总压即等于各组分单独存在于混合气体温度、体积条件下产生压力的总和。

这即为道尔顿分压定律。

道尔顿定律只适用于理想气体混合物，实际气体并不严格遵从道尔顿分压定律，在高压情况下尤其如此。

当压力很高时，分子所占的体积和分子之间的空隙具有可比性；同时，更短的分子间距离使得分子间作用力增强，从而会改变各组分的分压力。

这两点在道尔顿定律中并没有体现。

第2节气体实验定律及应用知识梳理一、气体分子运动速率的统计分布气体实验定律理想气体1．气体分子运动的特点1分子很小;间距很大;除碰撞外不受力．2气体分子向各个方向运动的气体分子数目都相等．3分子做无规则运动;大量分子的速率按“中间多;两头少”的规律分布．4温度一定时;某种气体分子的速率分布是确定的;温度升高时;速率小的分子数减少;速率大的分子数增多;分子的平均速率增大;但不是每个分子的速率都增大．2．气体的三个状态参量1体积；2压强；3温度．3．气体的压强1产生原因：由于气体分子无规则的热运动;大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的压力．2大小：气体的压强在数值上等于气体作用在单位面积上的压力．公式：p＝错误!.3常用单位及换算关系：①国际单位：帕斯卡;符号：Pa;1 Pa＝1 N/m2.②常用单位：标准大气压atm；厘米汞柱cmHg．③换算关系：1 atm＝76 cmHg＝1.013×105Pa≈1.0×105 Pa.4．气体实验定律1等温变化——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：p1V1＝p2V2或pV＝C常量．2等容变化——查理定律：①内容：一定质量的某种气体;在体积不变的情况下;压强p与热力学温度T成正比．②公式：错误!＝错误!或错误!＝C常量．③推论式：Δp＝错误!·ΔT.3等压变化——盖—吕萨克定律：①内容：一定质量的某种气体;在压强不变的情况下;其体积V与热力学温度T 成正比．②公式：错误!＝错误!或错误!＝C常量．③推论式：ΔV＝错误!·ΔT.5．理想气体状态方程1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理想气体是一种经科学的抽象而建立的理想化模型;实际上不存在．②理想气体不考虑分子间相互作用的分子力;不存在分子势能;内能取决于温度;与体积无关．③实际气体特别是那些不易液化的气体在压强不太大;温度不太低时都可看作理想气体．2一定质量的理想气体状态方程：错误!＝错误!或错误!＝C常量．典例突破考点一气体压强的产生与计算1．产生的原因：由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁;形成对器壁各处均匀、持续的压力;作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强．2．决定因素1宏观上：决定于气体的温度和体积．2微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度．3．平衡状态下气体压强的求法1液片法：选取假想的液体薄片自身重力不计为研究对象;分析液片两侧受力情况;建立平衡方程;消去面积;得到液片两侧压强相等方程．求得气体的压强．2力平衡法：选取与气体接触的液柱或活塞为研究对象进行受力分析;得到液柱或活塞的受力平衡方程;求得气体的压强．3等压面法：在连通器中;同一种液体中间不间断同一深度处压强相等．4．加速运动系统中封闭气体压强的求法选取与气体接触的液柱或活塞为研究对象;进行受力分析;利用牛顿第二定律列方程求解．例1．如图中两个汽缸质量均为M;内部横截面积均为S;两个活塞的质量均为m;左边的汽缸静止在水平面上;右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下．两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A、B;大气压为p0;求封闭气体A、B的压强各多大解析：题图甲中选m为研究对象．p A S＝p0S＋mg得p A＝p0＋错误!题图乙中选M为研究对象得p B＝p0－错误!.答案：p0＋错误!p0－错误!例2．若已知大气压强为p0;在下图中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．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 A S＋p h S＝p0Sp气＝p A＝p0－ρgh在图丙中;仍以B液面为研究对象;有p A＋ρgh sin 60°＝p B＝p0所以p气＝p A＝p0－错误!ρgh在图丁中;以液面A为研究对象;由二力平衡得p气S＝p0＋ρgh1S;所以p气＝p0＋ρgh1答案：甲：p0－ρgh乙：p0－ρgh丙：p0－错误!ρgh丁：p0＋ρgh1例3．如图所示;光滑水平面上放有一质量为M的汽缸;汽缸内放有一质量为m的可在汽缸内无摩擦滑动的活塞;活塞面积为S.现用水平恒力F向右推汽缸;最后汽缸和活塞达到相对静止状态;求此时缸内封闭气体的压强p.已知外界大气压为p0解析：选取汽缸和活塞整体为研究对象;相对静止时有：F＝M＋ma再选活塞为研究对象;根据牛顿第二定律有：pS－p0S＝ma解得：p＝p0＋错误!.答案：p0＋错误!考点二气体实验定律及理想气体状态方程1．理想气体状态方程与气体实验定律的关系错误!＝错误!错误!2．几个重要的推论1查理定律的推论：Δp＝错误!ΔT2盖—吕萨克定律的推论：ΔV＝错误!ΔT3理想气体状态方程的推论：错误!＝错误!＋错误!＋……例4．如图;一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成;两圆筒中各有一个活塞．已知大活塞的质量为m1＝2.50 kg;横截面积为S1＝80.0 cm2；小活塞的质量为m2＝1.50 kg;横截面积为S2＝40.0 cm2；两活塞用刚性轻杆连接;间距保持为l＝40.0 cm；汽缸外大气的压强为p＝1.00×105 Pa;温度为T＝303 K．初始时大活塞与大圆筒底部相距错误!;两活塞间封闭气体的温度为T1＝495 K．现汽缸内气体温度缓慢下降;活塞缓慢下移;忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦;重力加速度大小g取10 m/s2.求：1在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间;汽缸内封闭气体的温度；2缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时;缸内封闭气体的压强．解析1设初始时气体体积为V1;在大活塞与大圆筒底部刚接触时;缸内封闭气体的体积为V2;温度为T2.由题给条件得V1＝S1错误!＋S2错误!①V2＝S2l②在活塞缓慢下移的过程中;用p1表示缸内气体的压强;由力的平衡条件得S1p1－p＝m1g＋m2g＋S2p1－p③故缸内气体的压强不变．由盖-吕萨克定律有错误!＝错误!④联立①②④式并代入题给数据得T2＝330 K⑤2在大活塞与大圆筒底部刚接触时;被封闭气体的压强为p1.在此后与汽缸外大气达到热平衡的过程中;被封闭气体的体积不变．设达到热平衡时被封闭气体的压强为p′;由查理定律;有错误!＝错误!⑥联立③⑤⑥式并代入题给数据得p′＝1.01×105 Pa⑦答案1330 K 21.01×105 Pa例5．一氧气瓶的容积为0.08 m3;开始时瓶中氧气的压强为20个大气压．某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m3.当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时;需重新充气．若氧气的温度保持不变;求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天．解析：设氧气开始时的压强为p1;体积为V1;压强变为p22个大气压时;体积为V2.根据玻意耳定律得p1V1＝p2V2①重新充气前;用去的氧气在p2压强下的体积为V3＝V2－V1②设用去的氧气在p01个大气压压强下的体积为V0;则有p2V3＝p0V0③设实验室每天用去的氧气在p0下的体积为ΔV;则氧气可用的天数为N＝V0/ΔV④联立①②③④式;并代入数据得N＝4天⑤答案：4天考点三气体状态变化的图象问题一定质量的气体不同图象的比较例6．为了将空气装入气瓶内;现将一定质量的空气等温压缩;空气可视为理想气体．下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是解析：选B.等温变化时;根据pV＝C;p与错误!成正比;所以p－错误!图象是一条通过原点的直线;故正确选项为B.当堂达标1．如图所示;一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置;金属圆块A的上表面是水平的;下表面是倾斜的;下表面与水平面的夹角为θ;圆块的质量为M;不计圆块与容器内壁之间的摩擦;若大气压强为p0;则被圆块封闭在容器中的气体的压强p为________．解析：对圆块进行受力分析：重力Mg;大气压的作用力p0S;封闭气体对它的作用力错误!;容器侧壁的作用力F1和F2;如图所示．由于不需要求出侧壁的作用力;所以只考虑竖直方向合力为零;就可以求被封闭的气体压强．圆块在竖直方向上受力平衡;故p0S＋Mg＝错误!·cos θ;即p＝p0＋错误!.答案：p0＋错误!2．某压缩式喷雾器储液桶的容量是5.7×10－3 m3.往桶内倒入4.2×10－3 m3的药液后开始打气;打气过程中药液不会向外喷出．如果每次能打进2.5×10－4m3的空气;要使喷雾器内药液能全部喷完;且整个过程中温度不变;则需要打气的次数是A．16次B．17次C．20次D．21次解析：选B.设大气压强为p;由玻意耳定律;npV0＋pΔV＝pV;V0＝2.5×10－4m3;ΔV ＝5.7×10－3m3－4.2×10－3m3＝1.5×10－3m3;V＝5.7×10－3m3;解得n＝16.8次≈17次;选项B正确．3．多选一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程;其中bc的延长线通过原点;cd垂直于ab且与水平轴平行;da与bc平行;则气体体积在A．ab过程中不断增大B．bc过程中保持不变C．cd过程中不断增大D．da过程中保持不变解析：选AB.首先;因为bc的延长线通过原点;所以bc是等容线;即气体体积在bc过程中保持不变;B正确；ab是等温线;压强减小则体积增大;A正确；cd是等压线;温度降低则体积减小;C错误；连接aO交cd于e;如图所示;则ae是等容线;即V a＝V e;因为V d＜V e;所以V d＜V a;da过程中体积不是保持不变;D错误．4．已知湖水深度为20 m;湖底水温为4 ℃;水面温度为17 ℃;大气压强为1.0×105Pa.当一气泡从湖底缓慢升到水面时;其体积约为原来的取g＝10 m/s2;ρ水＝1.0×103 kg/m3A．2.8倍B．8.5倍C．3.1倍D．2.1倍解析：选C.一标准大气压约为10 m高的水柱产生的压强;所以气泡在湖底的压强p1约为3.0×105Pa;由理想气体状态方程得;错误!＝错误!;而T1＝4＋273K＝277 K;T2＝17＋273K＝290 K;温度基本不变;压强减小为原来的错误!;体积扩大为原来的3倍左右;C项正确．5．如图所示;上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置;横截面积为40 cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内．在汽缸内距缸底60 cm 处设有a、b两限制装置;使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上;缸内气体的压强为p0p0＝1.0×105 Pa为大气压强;温度为300 K．现缓慢加热汽缸内气体;当温度为330 K时;活塞恰好离开a、b；当温度为360 K时;活塞上移了4 cm.g 取10 m/s2.求活塞的质量和物体A的体积．解析：设物体A的体积为ΔV;T1＝300 K;p1＝1.0×105Pa;V1＝60×40 cm3－ΔV;T2＝330 K;p2＝错误!Pa;V2＝V1;T3＝360 K;p3＝p2;V3＝64×40 cm3－ΔV.由状态1到状态2为等容过程;则错误!＝错误!;代入数据得m＝4 kg.由状态2到状态3为等压过程;则错误!＝错误!;代入数据得ΔV＝640 cm3.答案：4 kg 640 cm3。

理想气体定律理想气体状态方程实验验证理想气体定律在研究气体行为和特性时起着至关重要的作用。

该定律通过描述压力、温度、体积和摩尔数之间的关系，提供了研究气体的基本原理。

在本实验中，我们将通过实验验证理想气体状态方程，即理想气体定律。

实验目的：验证理想气体定律，即理想气体状态方程。

实验材料：1. 气缸：用于装入气体的容器。

2. 活塞：用于改变气缸内气体的体积。

3. 温度计：用于测量气体的温度。

4. 压力计：用于测量气体的压力。

实验步骤：1. 将气缸清洗干净，并确保密封性良好。

2. 将一定量的气体注入气缸中。

3. 调节活塞的位置，改变气体的体积。

4. 使用温度计测量气体的温度，并记录数据。

5. 使用压力计测量气体的压力，并记录数据。

6. 重复步骤3-5，改变气体的体积并记录温度和压力数据。

实验数据记录与处理：通过实验记录的数据，我们可以计算气体的摩尔数、体积、温度和压力，并将它们代入理想气体状态方程P·V = n·R·T中：P：气体的压力；V：气体的体积；n：气体的摩尔数；R：理想气体常数；T：气体的温度。

根据理想气体状态方程计算得到的数值与实验获得的数据进行比较。

如果两者之间存在较小的误差，我们可以得出结论：实验验证了理想气体状态方程。

实验结果与讨论：在实验过程中，我们记录了多组数据，通过计算和比较，得出了以下结论：1. 当摩尔数、温度和理想气体常数保持不变时，压力和体积呈反比关系；2. 当摩尔数、压力和理想气体常数保持不变时，温度和体积成正比关系。

结论：通过本实验的数据收集和分析，我们验证了理想气体状态方程的有效性。

实验结果表明，在一定条件下，理想气体定律成立。

这对于理解和研究气体行为以及在实际应用中具有重要意义。

总结：本实验通过验证理想气体状态方程，加深了对理想气体性质的理解。

理想气体定律以及状态方程在热力学和工程领域有广泛应用，为我们提供了一种简单而有效的描述气体行为的数学模型。

气体试验定律一、气体实验定律概述1. 玻意耳定律- 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。

- 表达式：pV = C（C是常量，与气体的种类、质量、温度有关）。

- 适用条件：气体质量一定且温度不变。

例如，用注射器封闭一定质量的空气，缓慢推动或拉动活塞改变体积，同时测量压强，会发现压强与体积的乘积近似为定值。

2. 查理定律- 内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T 成正比。

- 表达式：(p)/(T)=C（C是常量，与气体的种类、质量、体积有关）。

- 适用条件：气体质量一定且体积不变。

将一定质量的气体密封在一个刚性容器（如烧瓶）中，对容器加热或冷却，测量不同温度下的压强，会发现压强与温度的比值近似为定值。

这里的温度必须是热力学温度（T = t+273.15K，t为摄氏温度）。

3. 盖 - 吕萨克定律- 内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积V与热力学温度T 成正比。

- 表达式：(V)/(T)=C（C是常量，与气体的种类、质量、压强有关）。

- 适用条件：气体质量一定且压强不变。

例如，将一个带有活塞且活塞可自由移动的容器中的气体加热，保持压强不变（活塞可自由移动以平衡外界压强），测量不同温度下的体积，会发现体积与温度的比值近似为定值。

二、图像表示1. 玻意耳定律图像- 在p - V图像中，一定质量温度不变的气体的图像是双曲线的一支。

因为pV = C，p=(C)/(V)，这是反比例函数的形式。

- 在p-(1)/(V)图像中，是过原点的直线，因为p = C×(1)/(V)，斜率k = C。

2. 查理定律图像- 在p - T图像中，一定质量体积不变的气体图像是过原点的直线，因为(p)/(T)=C，p = C× T，斜率k = C。

3. 盖 - 吕萨克定律图像- 在V - T图像中，一定质量压强不变的气体图像是过原点的直线，因为(V)/(T)=C，V = C× T，斜率k = C。

气体实验定律和理想气体状态方程能。

首先，状态方程指的是p,V,T满足的方程，所以p是V和T的函数，写作p=p(V,T)。

然后对他微分\mathrm{d}p=\left(\frac{\partial p}{\partialV}\right)_T\mathrm{d}V+\left(\frac{\partial p}{\partialT}\right)_V\mathrm{d}T 。

其中偏导数外面加括号 T 表示 T 不变的时候求偏导数，对 V 亦然。

接着我们来写出理想气体的实验定律。

pV=C，当T不变；p/T=C，当V不变；V/T=C，当p不变。

经过先取对数（ \ln p+\ln V=\ln C ）再求导的操作，得到\frac{\mathrm{d}p}{p}+\frac{\mathrm{d}V}{V}=0 ，当\mathrm{d}T=0 。

所以得到\left(\frac{\partial p}{\partial V}\right)_T=-\frac{p}{V} ，同理可得 \left(\frac{\partial p}{\partial T}\right)_V=\frac{p}{T} 和 \left(\frac{\partial V}{\partial T}\right)_p=\frac{V}{T} 。

（插入一段没有必要的知识细心的你可能发现了 \left(\frac{\partial p}{\partialV}\right)_T\left(\frac{\partial T}{\partialp}\right)_V\left(\frac{\partial V}{\partial T}\right)_p=-1 ，这不是偶然的，而是一个偏微分恒等式，也就是说气体实验定律并非互相独立，而是可以从其中两个推出第三个。

没有必要的知识结束）然后代入我们一开始得到的方程。

\mathrm{d}p=\left(\frac{\partial p}{\partialV}\right)_T\mathrm{d}V+\left(\frac{\partial p}{\partialT}\right)_V\mathrm{d}T=-\frac{p}{V}\mathrm{d}V+\frac{p}{T}\mathrm{d}T。