《理想气体状态参量与方程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《理想气体状态参量与方程（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、华职教育 ,第七单元 固体、液体和气体的性质及应用 第三章 理想气体状态参量与方程,理想气体的状态参量,一、气体的状态参量,1、气体体积2、气体温度3、气体压强,1、气体体积,气体总是充满它所在的容器，所以气体的体积总是等于盛装气体的容器的容积。单位：m3 、 L（升）,2、气体温度,（1） 宏观上表示物体的冷热程度；在微观上是分子平均动能的标志。（2）单位：热力学温度是国际单位制中的基本量之一，符号 T，单位K（开尔文）；摄氏温度是导出单位，符号t，单位 （摄氏度）。关系是t=T-T0，其中T0=273.15K，两种温度间的关系可以表示为：T = t+273.15K和T =t，要注意两种单位
2、制下每一度的间隔是相同的。0K是低温的极限，它表示所有分子都停止了热运动。可以无限接近，但永远不能达到。,3、气体压强,（1）压强的产生：大量分子对器壁频繁碰撞，就对器壁产生一个持续的均匀的压力。,一般情况下不考虑气体本身的重量，所以同一容器内气体的压强处处相等。但大气压在宏观上可以看成是大气受地球吸引而产生的重力而引起的。（例如在估算地球大气的总重量时可以用标准大气压乘以地球表面积。）,气体的状态参量,压强（P）,气体作用在容器壁单位面积上的压力叫气体的压强，它是由大量气体分子在热运动中频繁碰状容器壁产生的。,压强的单位有Pa、atm、cmHg、mmHg等。,它们之间的关系为：,1Pa=1N
3、/M2 1atm=76cmHg=760mmHg=1.103x105Pa,状态及状态变化,对一定质量的气体来说，如果温度、体积和压强都不变，就说气体处于一定的状态中。,状态,如果气体的状态参量发生变化，我们就说气体的状态发生了变化,状态变化,一定质量的气体发生状态变化时，至少要有两个状态参量发生变化。,理想气体的状态方程,理想气体的等温变化,一 问题的引入,生活实例：夏天打足气的自行车在烈日下曝晒，会出现什么现象？原因是什么动手：用一个注射器密闭一定质量的空气，缓慢的推动活塞，同学们观察活塞中空气体积变化？思考压强的变化？气体状态变化：(P1、V1、T1) (P1、V1、T1),气体的等温变化,
4、一定质量的气体在温度不变的情况下，发生的状态变化叫做等温变化采用的方法：控制变量法,三、实验探究,数据采集,P增大，V减小，P,V间到底什么关系？猜想！,室内温度:,数据处理,气体压强P,气体体积V,气体压强P,气体体积倒数1/V,试验结论-玻意耳定律,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。,pV=常数 或p1V1=p2V2,试验结论-玻意耳定律,温度不太低，压强不太大,理想气体的等容变化,气体的等容变化,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（ p T ） ,可写成
5、 或,（1）查理定律是实验定律，由法国科学家查理通过实验发现的 （2）适用条件：气体质量一定，体积不变. （3）在p/T=C中的C与气体的种类、质量、体积有关注意：p与热力学温度T成正比，不与摄氏温度成正比，但压强的变化p与摄氏温度t的变化成正比 （4）一定质量的气体在等容时，升高（或降低）相同的温度，所增加（或减小）的压强是相同的 （5）解题时前后两状态压强的单位要统一.,3.说明:,4等容线 （1）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pT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pT图象，其延长线经过坐标原点，斜率反映体积大小，如图所示
6、,5等容线的物理意义（）图线上每一个点表示气体一个确定的状态，同一条等容线上各状态的体积相同（）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，V2V1,理想气体的等压变化,气体的等压变化,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盖吕萨克定律：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积V与热力学温度成正比（ V T ）.,可写成 或,（1）盖吕萨克定律是实验定律，由法国科学家盖吕萨克通过实验发现的 （2）适用条件：气体质量一定，压强不变 （3）在 V/=C 中的C与气体的种类、质量、压强有关注意： V正比于T而不正比于t，但 Vt （
7、4）一定质量的气体发生等压变化时，升高（或降低）相同的温度，增加（或减小）的体积是相同的 （5）解题时前后两状态的体积单位要统一,3.说明:,4等压线 （1）等压线：一定质量的某种气体在等压变化过程中，体积V与热力学温度T的正比关系在VT直角坐标系中的图象叫做等压线 （2）一定质量气体的等压线的VT图象，其延长线经过坐标原点，斜率反映压强大小，如图所示,5等压线的物理意义（）图线上每一个点表示气体一个确定的状态，同一条等压线上各状态的压强相同（）不同压强下的等压线，斜率越大，压强越小（同一温度下，体积大的压强小）如图所示21 ,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
8、压变化时，遵守盖吕萨克定律,可写成 或,可写成 或,例题:某种气体在状态时压强2105Pa,体积为1m3,温度为200K,(1)它在等温过程中由状态A变为状态B,状态B 的体积为2m3,求状态B 的压强. (2)随后,又由状态B 在等容过程中变为状态C ,状态C 的温度为300K,求状态C 的压强.,解(1)气体由状态A 变为状态B 的过程遵从玻意耳定律. 由pAVA= PBVB, PB=105Pa (2)气体由状态B变为状态C的过程遵从查理定律. 由 pc=1.5105Pa,随堂练习,练习1、密闭在容积不变的容器中的气体，当温度降低时： A、压强减小，密度减小; B、压强减小，密度增大； C
9、、压强不变，密度减小； D、压强减小，密度不变,练习2、下列关于一定质量的气体的等容变化的说法中正确的是： A、气体压强的改变量与摄氏温度成正比； B、气体的压强与摄氏温度成正比； C、气体压强的改变量与热力学温度的改变量成正比； D、气体的压强与热力学温度成正比。,D,CD,3.在冬季,剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚,第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧,不易拔出来,主要原因是(D ). (A)软木塞受潮膨涨 (B)瓶口因温度降低而收缩变小 (C)白天气温升高,大气压强变大 (D)瓶内气体因温度降低而压强减小,理想气体的状态方程,气体的压强与体积的关系,一定质量的气体，在保持温度不变的情况下，压
10、强与体积的乘积保持不变。这个规律叫做玻意耳定律。,PV = 常量,P1V1 = P2V2,理想气体的状态方程,气体的压强与温度的关系,一定质量的气体，在体积保持不变的情况下，压强与热力学温度之比保持不变。,P/T = 常量,P1 / T1 = P2 / T2,特别注意：这里的温度指的是热力学温度而不是摄氏温度。,理想气体的状态方程,理想气体的状态方程,一定质量的气体，在状态发生变化时，它的压强和体积的乘积与热力学温度的比保持不变。,PV/T = 常量,P1V1 / T1 = P2V2 / T2,严格遵守气体实验定律的气体叫做理想气体。,理想气体是一种理想化模型，实际并不存在，实际气体在压强不太高、温度不太低的情况下都可以看成是理想气体。,华职教育 ,
