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理想气体的状态方程(公开课)ppt课件

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基础化学教学课件：4.1.1 理想气体状态方程

基础化学教学课件：4.1.1 理想气体状态方程

理想气体状态方程式：描述理想气体处于平衡态时压力、体积、物质的量和温度 之间关系的一个数学方程。
物质的量， mol
摩尔气体常数，R=8.314J·mol·K-1
pV=nRT
压力，Pa
体积，m3
热力学温度，K
理想气体状态方程在 实际工作中的应用
理想气体状态方程的应用：
pV m RT n m M PV nRT M
n总
RT V
nB n总
pB p总
yB
任一组分B在整个系统中所占的摩尔分数
即： pB yB p总
所有组分的摩尔分数之和为1
混合气体中任一组分的分压等于该组分的摩尔分数与总压的乘积。
等温、等体积
理想气体 混合物
等温、等压
符合道尔顿分压定律
等温、等体积
理想气体 混合物
等温、等压
符合道尔顿分压定律
总体积等于各组分气 体的分体积之和
yB
VB V总
pB p总
即体积分数等于压力分数等于摩尔分数。
小结
理想气体 性质
理想气体 混合物性质
我们在桑拿房久待就会感觉胸闷气短，这是 什么原因呢？
谢谢
p总 pB
B
没有化学反应发生时
B组分的分压
各组分气体符合理想气体状态方程
理想气体混合物的两个定律--分压定律
道尔顿分压定律：
p总 pA pB pC pN 或
p总 pB
B
对于任一组分气体B，其分压力为： 代入总压表达式得： 可得：
pB
nB
RT V
p总
（nA
nB
nC
nN )
RT V
不同点
道尔顿分压 定律

理想气体状态方程 ppt课件

理想气体状态方程 ppt课件

2.气体定律：方程两边单位统一
P1V1 P2V2
T1
T2
ppt课件
16
§1.理想气体状态方程 / 四、注意几点
五、应用举例
例：一氧气瓶盛有体积为 V1=30l，压强 为 P1=130 atm的氧气，若压强下降到 P2=10 atm,就应停止使用重新灌气，有一 车间每天用掉 P3 = 1 atm、V3 = 40 l 的
1摩尔气体在标准状态下：
R

P0V0 1.013 10
5
RT 0 22 .4
10
-3
R P0V T0
8.31 J
0

mol
-1
k -1
273
或 R 1atm 22 .4l 0.082 atm l mol -1 k -1
273
ppt课件
12
§1.理想气体状态方程 / 二、状态参量的含义
3
2. 气体动理论 —— 微观描述 研究大量数目的热运动的粒子系统，应用模 型假设和统计方法 .
特点
1）揭示宏观现象的本质； 2）有局限性，与相成
ppt课件
气体动理论
4
一、状态参量的含义
1.压强P
PV m RT M
从力学角度描写气体状态的物理 量。—单位面积的压力。
微观模型
分子间的作用力不计 分子的体积不计
两种模型是等价的，当气体的压强较低时， 气体较稀薄，分子间的距离较大，则分子 间的作用力可忽略不计，且分子间的距离 远远大于分子本身的线度，分子的体积也 可忽略不计。
2.什么是热平衡态
在外界条件一定的情况下，系统内部
各处均匀一致，宏观性质不随时间 t 改变。

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》人教版高三物理选修3-3PPT课件

《理想气体的状态方程》人教版高三物理选修3-3PPT课件

p2V2
T1
T2
即 20 80S ( p 743) 75S
300
270
解得： p=762.2 mmHg
二、理想气体的状态方程
4、气体密度式：
P1 P2
1T1 2T2
以1mol的某种理想气体为研究对象，它在标准状态
p0 1atm，V0 22.4L/mol ，T0 273K
根据 pV C 得： T
TD=300 K
pAVA = pCVC = pDVD
TA
TC
TD
等压压缩
由p-V图可直观地看出气体在A、B、C、D各状态下
压强和体积
(2)将上述状态变化过程在图乙中画成用体积V和 温度T表示的图线（图中要标明A、B、C、D四点，
并且要画箭头表示变化的方向）.且说明每段图线 各表示什么过程.
由B到C,由玻意耳定律有pBVB=pCVC,得
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。
一、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.
例1.（多选）关于理想气体的性质，下列说法中正确的是( ABC )
A．理想气体是一种假想的物理模型，实际并不存在 B．理想气体的存在是一种人为规定，它是一种严格遵守气体实验定律的气体 C．一定质量的理想气体，内能增大，其温度一定升高 D．氦是液化温度最低的气体，任何情况下均可视为理想气体
一、理想气体
【问题】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？
p
如图所示，一定质量的某种理想气体从A到B
A
经历了一个等温过程，从B到C经历了一个等
C

选修3-3理想气体的状态方程市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件

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1T1 2T2
（2）分压定律（一定质量旳气体提成n
份）
p0V0 p1V1 p2V2 pnVn
T0
T1
T2
Tn
有关理想气体旳性质，下列说法中
正确旳是( ABC)
A．理想气体是一种假想旳物理模型， 实际并不存在
B．理想气体旳存在是一种人为要求， 它是一种严格遵守气体试验定律旳气 体
C．一定质量旳理想气体，内能增大， 其温度一定升高
P24页，思索与讨论， 你来推导，试试看
如图示，一定质量旳某种理想气体
从A到B经历了一种等温过程，
p
从B到C经历了一种等容过程。
A
分别用pA、VA、TA 和pB、VB、TB
TA=TB
C B
以及pC、VC、TC
0
V
表达气体在A、B、C三个状态旳状态参量，
那么A、C状态旳状态参量间有何关系呢？
推导过程
A．ab过程中气体温度不变 B．ab过程中气体体积降低 C．bc过程中气体体积保持不变 D．da过程中气体体积增大 答案 ACD
5、一定质量旳理想气体，由状态A沿直线变化到 状态C，如图所示，则气体在A、B、C三个状态
中旳温度之比为（ C ）
A. 1:1:1 B. 1:2:3
C. 3:4:3 D. 4:3:4
D．氦是液化温度最低旳气体，任何情 况下均可视为理想气体
例题一:
注意方程中各物理量旳单位．
T必须是热力学温度，
公式两边中p和V单位必须统一，但不一定是国际单位．
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 压计旳读数为738mmHg，此时管中水银面距管
气体温度应变为多少？

中小学优质课件理想气体状态方程课件.ppt

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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．

8.3理想气体状态方程 PPT课件

8.3理想气体状态方程 PPT课件

273K
或 p0V0 1.013105 Pa 22.410-3 m3/mol 8.31J/mol K
T0
273K
设 R p0V0 为一摩尔理想气体在标准状态下的常量， T0
叫做摩尔气体常量．
（1）摩尔气体常量R适用于1mol的任何气体. （2）摩尔气体常量R是热学中又一个重要常量，
与阿伏加德罗常数等价． （3）注意R的数值与单位的对应．
对实际气体只要温度不太低，压强不太大就可应用克拉 珀龙方程解题．
小结:
摩尔气体常量R是热学中又一个重要常量.
克拉珀龙方程是任意质量理想气体的状态方程， 它联系着某一状态下各物理量间的关系.
• 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．
二、理想气体的状态方程
1． pV C 中的恒量C跟气体种类、质量都有 关． T
2．摩尔气体常量 以一摩尔的某种理想气体为研究对象，它在标准状态
p0 1atm，V0 22.4L/mol ，T0 273K
根据 pV C 得： T
p0V0 1atm 22.4L/mol 0.082atm L/mol K
T0
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

8.3理想气体的状态方程 课件

8.3理想气体的状态方程 课件


玻意尔定律 查理定律 盖—吕萨克定律
这三个实验定律有个共同点：都是在压强不太大、温度 不太低的条件下实验并总结出来的。 实验表明：当压强很大、温度很低时，实验测得的结果 与利用定律计算所得的结果差别很大。即：以上三条定律只 在压强不太大、温度不太低的情况下才成立。
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。 3、从微观上说：理想气体的分子间距离大于10r0，分子间作用 力可忽略不计。即：分子间（以及分子和器壁间）除碰撞外无其 他作用力，内能仅由温度和分子总数决定 ,与气体的体积无关。 4.理想气体分子本身是一种不占有体积的质点.它所占据的空 间认为都是可以被压缩的空间。
变式训练1
对于一定质量的理想气体，下列状态
变化中可能的是(
A)
A．使气体体积增加而同时温度降低 B．使气体温度升高，体积不变、压强减小 C．使气体温度不变，而压强、体积同时增大 D．使气体温度升高，压强减小，体积减小
理想气体状态方程的应用
例：某气象探测气球内充有温度为 27℃、压强为1.5×105Pa 的氦气，其体积为5m3.当气球升高到某一高度时，氦气温度 为200K，压强变为0.8×105Pa，求这时气球的体积多大？
变式训练2
如图所示，粗细均匀一端封闭一端开口的U形玻
璃管，当 t1 ＝ 31℃，大气压强 p0 ＝ 76cmHg 时，两管水银面 相平，这时左管被封闭的气柱长L1＝8cm，求：当温度t2等
于多少时，左管气柱L2为9cm?
答案：78 ℃

《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。

理想气体的状态方程-PPT课件

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26
12
1．(理想气体状态方程的基本应用)一定质量的理想气体，在某 一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一平 衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关系正确 的是( )
27
A．p1＝p2，V1＝2V2，T1＝ 1 T2 B．p1＝p2，V1＝ 1 V2，T1＝22T2 C．p1＝2p2，V1＝22V2，T1＝2T2
17
典例精析 一、理想气体状态方程的基本应用
返回
选项C，先V不变p增大，则T升高；再p不变V增大，则T又升 高，不可能实现回到初始温度． 选项D，先V不变p减小，则T降低；再p不变V增大，则T升高， 可能实现回到初始温度． 综上所述，正确选项为A、D.
18
典例精析 一、理想气体状态方程的基本应用
返回
方法二：图象法．
由于此题要求经过一系列状态变化后回到初始
温度，所以先在p－V坐标系中画出等温变化图
线，然后在图线上任选中间一点代表初始状态，根据各个选
项中的过程画出图线，如图所示．从图线的变化趋势来看，
有可能与原来的等温线相交说明经过变化后可能回到原来的
温度．选项A、D正确．
答案 AD
19
典例精析 一、理想气体状态方程的基本应用
不太大
度
(不低于零下几十摄氏度)时，才可以近似地视为理想
不太低 气体．
8
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
9
二、理想气体的状态方程
问题设计
如图1所示，一定质量的某种理想气体从状态A到B 经历了一个等温过程，又从状态B到C经历了一个 等容过程，请推导状态A的三个参量pA、VA、TA和 状态C的三个参量pC、VC、TC之间的关系．

理想气体状态方程ppt课件

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证 明 ： i
ni n总
Vi V总
PVi
i
ni n总
RT PV 总
Vi V总
RT
13
⑵分压定律：
分压：一定温度下，混合气体中的某种气体 单独占有混合气体的体积时所呈现的压强。
O2 + N2
O2+N2
T、PV1 、混P =合气P1体+的P2总+T压、等P V于2或、混P合=气体P中i 各T=组、P分1+V气P、体2P分总压之和。
分体积：指相同温度下，组分气体具有和混 合气体相同压力时所占体积。
O2 + N2
O2+N2
VT 1、混P、合气体总体VT 2积、VP总、=各组分气体VT的1+分V体2、积PV、i之和 V总=V1+V2+V3+V4······Vi
12
体 积 分 数 ： i
||
Vi V总
摩 尔 分 数 ： i
ni n总
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。
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.
14
p1
n1RT V
,
p2
n2 RT V
,
p n1RT V
n2RT V
n1
n2
RT V
PiV=niRT
P总V=n总RT
Pi P总
ni n总
i
Pi iP总
分压定律

气体的等温等容变化理想气体状态方程省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件

气体的等温等容变化理想气体状态方程省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件

(1)n为气体摩尔数，R＝8.31J/mol.k
(2)该式是任意质量理想气体装态方程， 又叫克拉帕龙方程
推论：P1 ＝ P2 或 P ＝C
1T1 2T2
T
第8页
例2 一水银气压计中混进了空气，因而在27℃，外 界大气压为758毫米汞柱时，这个水银气压计读数 为738毫米汞柱，此时管中水银面距管顶80毫米， 当温度降至-3℃时，这个气压计读数为743毫米汞 柱，求此时实际大气压值为多少毫米汞柱？
B．它从15℃升高到20℃，压强增量为2.0×103Pa
C．它在0℃时，压强约为1.4×105Pa
答案：C
第5页
气体等压改变(盖－吕萨克定律）
一定质量某种气体，在压强不变情况下， 其体积V与热力学温度T成正比
V＝CT
或表示成
V1 V2 T1 T2
V
V1 T1
V2 T2
T
第6页
理想气体状态方程
玻意耳定律：PV＝C
查理定律： P ＝C T
PV ＝C T
盖吕萨克定律：V ＝C T
1、一定质量理想气体，由初装态（p1，V1， T1）改变到末状态（p2，V2，T2）时，两个状 态状态参量之间关系为：
P1V1 ＝ P2V2 或 PV ＝C
T1
T2
T
第7页
2、任意质量理想气体状态方程：
PV＝nRT
解题思绪流程： （1）该题研究对象是什么？ （2）画出该题两个状态示意图： （3）分别写出两个状态状态参量：
第9页
小结
玻意耳定律：PV＝C
查理定律： P ＝C T
盖吕萨克定律：V ＝C T
PV ＝C T
大前提：理想气体、质量一定
克拉帕龙方程： PV＝nRT
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(1)当温度t2等于多少摄氏度时，左管气柱l2为9 cm? (2)当温度达到上问中的温度t2时，为使左管气柱仍为 8 cm，则应在右管加入多长的水银柱？
【解析】 (1)设玻璃管的横截面积为S cm2，对左管中 的气体，p1＝76 cmHg，
V1＝l1S＝8S cm3，T1＝(273＋31) K＝304 K， p2＝78 cmHg，V2＝l2S＝9S cm3， 由pT1V1 1＝pT2V2 2得，T2＝pp2V1V2T1 1＝351 K， t2＝78 ℃.
(2)由pT1V1 1＝pT3V3 3，由于V1＝V3，T2＝T3，则 p3＝pT1T12＝76× 304351 cmHg＝87.75 cmHg， 所以应加入水银的长度为87.75 cm－76 cm＝11.75 cm.
【答案】 见解析
【方法总结】 应用理想气体状态方程解题的一般思路
(1)确定研究对象(某一部分气体)，明确气体所处系统 的力学状态．
乙：可是你今天为什么来坐飞机了？
甲：我又问过专家，每架飞机上有一颗炸弹的概率是万分之一， 但每架飞机上同时有两颗炸弹的概率只有亿分之一．这已经 小到可以忽略不计了。
乙：但两颗炸弹与你坐不坐飞机有什么关系？
甲：当然有关系啦．不是说同时有两颗炸弹的概率很小吗，我 现在自带了一颗炸弹，飞机上再有一颗几乎是不可能的， 所以我才放心地来坐飞机！
2、大量随机事件的整体会表现出一定的
规律性。这种规律就是统计规律
.
二、气体分子运动的特点
气体分子距离比较大， 分子间作用力很弱，分子 除了相互碰撞或跟器壁碰撞外不受力而做匀速直线运 动，因而会充满它能达到的整个空间
气体分子数量巨大，之间频繁地碰撞，分子速度 大小和方向频繁改变 ，运动杂乱无章，任何一个方向 运动的气体分子都有，各个方向运动的分子数目基本 相等
验定律的气体 二、理想气体的状态方程
p1V1 p 2V2
T1
T2
或 pV C T
注：恒量C由理想气体的质量和种类决定，即由气体 的物质的量决定
气体密度式：
P1 P2
1T1 2T2
.
第八章 气体
8.4 气体热现象的微观意义
.
甲：我很怕坐飞机，我问过专家，每架飞机上 有炸弹的概率是万分之一．万分之一虽然 很小，但还没小到可以忽略不计的程度， 所以我以前从来不坐飞机。
【实验一】
在某高度，将豆粒连续倒在秤盘上，观察示数 在更高的位置，将豆粒连续倒在秤盘上，观察示数
实验现象：位置越高，台秤的示数越大
结论：豆粒的动能越大，对秤盘压强越大 类比：气体分子平均动能越大，气体压强越大
温度
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【实验二】
在相同高度， 将豆粒更密集倒在秤盘上，观察示数 实验现象：倒在秤盘上的大米越密集，示数越大
2、公式：
p1V1 p 2V2
T1
T2
或 pV C T
注：恒量C由理想气体的质量和种类决定，即由理 想气体的物质的量决定
3、使用条件: 一定质量的某种理想气体.
4、气体密度式：
P1
1T1
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P2
2T2
例题1: 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？
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如图所示，一定质量的某种理想气体从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？
p A
C
TA=TB
B
0
V
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推导过程
p
A
从A→B为等温变化：由玻意耳定律
第八章 气体
理想气体的状态方程
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【问题1】三大气体实验定律内容是什么？
1、玻意耳定律： 公式： pV =C
2、査理定律：
公式： p C T
3、盖-吕萨克定律： 公式
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V C T
【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】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？
★ 通过定量分析得出：理想气体的热力学 温度T与分子的平均动能成正比.
T aEk a为比例常数
★ 温度是分子平均动能的标志
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● 气体压强 的微观意义
从微观角度看
１、气体对容器的压强是 如何产生的？
答： 是大量气体分子频繁地 碰撞器壁而产生的
２、压强的大小可能和 什么因素有关？
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“豆粒模拟实验”——气体压强的微观解释
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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。 3、理想气体不考虑气体分子的大小和分子间作用力， 也就是说气体分子的内能是由温度决定的。
贮存筒内压缩气体的温度是27 ℃， 压强是20 atm，从筒内放出一半质量的气体后，并使筒内 剩余气体的温度降低到12 ℃，求剩余气体的压强为多大？
解析：以容器内剩余气体为研究对象，可以想像为它
原来占有整个容器容积V的一半，即V1＝
1 2
V，后来充满整
个容器，即V2＝V.
初态：p1＝20 atm，V1＝12V，
T2
300
270
解得： p=762.2 mmHg
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练习：
如图所示，一定质量的理想气体，由状态A沿 直线AB变化到B，在此过程中，气体分子的平均 速率的变化情况是（ D ）
A、不断增大 B、不断减小 C、先减小后增大 D、先增大后减小
p/atm
3
A
2
C
1
B
V/L
0 123
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小结
一、理想气体：
在任何温度和任何压强下都能严格地遵从气体实
在VT图线上，等压线是一簇延长线过原点的直线， 过A、B、C三点作三条等压线分别表示三个等压过程pA′＜ pB′＜pC′，即pA＜pB＜pC，所以A→B压强增大，温度降低， 体积缩小B→C温度升高，体积减小，压强增大，C→A温 度降低，体积增大，压强减小.
理想气体状态方程的应用
如图所示为粗细均匀、一端封闭一端开口的 U形玻璃管．当t1＝31 ℃，大气压强为p0＝76 cmHg时， 两管水银面相平，这时左管被封闭气柱长l1＝8 cm.求：
分子密集程度 增大（减小）
气体压强增大或减小
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请自己解释查理定律和盖—吕萨克定律 查理定律
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
盖—吕萨克定律 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
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理想气体状态变化的图象
1．一定质量的理想气体的各种图象
名称
图象
特点
pV
等 温 线
1 p-V
pV＝CT(C为常 量)即pV之积越 大的等温线对应 的温度越高，离 原点越远
p＝CVT ，斜率
k＝CT即斜率越 大，对应的温度 越高
其他图象
名称
pT 等 容 线
pt
图象
特点
斜p＝率CVTk＝，CV 即斜率越大， 对应的体积越 小
图线的延长线 均过点(－ 273.15，0)， 斜率越大，对 应的体积越小
解析：对A气体，初态：pA＝1.8×105 Pa，TA＝(273＋ 127) K＝400 K.
末态：TA′＝(273＋27) K＝300 K， 由理想气体状态方程pTAVAA＝pA′TAV′A′得： 1.8×410005×VA＝pA′30V0A′① 对B气体，初态： pB＝1.2×105 Pa，TB＝300 K. 末态：TB′＝(273＋27) K＝300 K.
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三、气体热现象的微观意义
气体温度 的微观意义
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图象观察与思考
1、 图中氧气分子速率分布是否 存在统计规律？ 存在统计规律
2、 0℃和100℃氧气分子速率分 布有什么相同的统计规律？
都呈中间多两头少的分布规律
3、 对比0℃和100℃氧气分子速率 分布图象，有什么不同？
温度越高，分子平均速率越大
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由理想气体状态方程pTBVBB＝pB′TBV′B′得：
1.2×105×VB＝pB＝VA′＋VB′③ VA∶VB＝2∶1④ pA′＝pB′⑤ 由①②③④⑤得pA′＝pB′＝1.3×105 Pa.
答案：1.3×105 Pa
用理想气体状态方程解决变质量问题 房间的容积为20 m3，在温度为7 ℃、大气 压强为9.8×104 Pa时，室内空气质量是25 kg.当温度升高 到27 ℃，大气压强变为1.0×105 Pa时，室内空气的质量 是多少？
(2)弄清气体状态的变化过程． (3)确定气体的初、末状态及其状态参量，并注意单 位的统一．
(4)根据题意，选用适当的气体状态方程求解．若非 纯热学问题，还要综合应用力学等有关知识列辅助方程．
(5)分析讨论所得结果的合理性及其物理意义．
用销钉固定的活塞把容器分成A、B 两部分，其容积之比VA∶VB＝2∶1，如图所示，起初A中 有温度为127 ℃、压强为1.8×105 Pa的空气，B中有温度 为27 ℃，压强为1.2×105 Pa的空气，拔去销钉，使活塞 可以无摩擦地移动但不漏气，由于容器壁缓慢导热，最后 都变成室温27 ℃，活塞也停住，求最后A、B中气体的压 强．
其他图象
名称
VT
等 压 线