《理想气体状态方程.课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《理想气体状态方程.课件（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、理想气体状态方程 研究对象 热运动 : 构成宏观物体的大量微观粒子的永不休止的无规运动 .热现象 : 与温度有关的物理性质的变化。单个分子 无序、具有偶然性、遵循力学规律.研究对象特征整体（大量分子） 服从统计规律 . 宏观量：表示大量分子集体特征的物理量（可直接测量）, 如 等 . 微观量：描述个别分子运动状态的物理量（不可直接测量），如分子的 等 .宏观量微观量统计平均 研究方法1. 热力学 宏观描述 实验经验总结， 给出宏观物体热现象的规律，从能量观点出发，分析研究物态变化过程中热功转换的关系和条件 . 1）具有可靠性； 2）应用宏观参量 .特点2. 气体动理论 微观描述 研究大量数目的
2、热运动的粒子系统，应用模型假设和统计方法 .两种方法的关系气体动理论热力学相辅相成 1）揭示宏观现象的本质； 2）有局限性，与实际有偏差，不可任意推广 .特点8-1 理想气体的压强公式一、压强的产生 密集雨点对雨伞的冲击力大量气体分子对器壁持续不断的碰撞产生压力气体分子器壁单个分子碰撞器壁的作用力是不连续的、偶然的、不均匀的。从总的效果上来看，一个持续的平均作用力。单个分子多个分子平均效果 气体对器壁的压强是大量分子对容器不断碰撞的统计平均每个分子对器壁dA的作用所有分子对器壁dA的作用理想气体的压强公式二、步骤三推导理想气体的压强公式分子总数N按速度区间分为若干组1.确定研究对象（碰撞是完全
3、弹性的）分子受到的冲量：2.求每个分子对器壁的作用根据动量定理：根据牛顿第三定律：3.所有分子对器壁dA的作用dt时间内能碰到dA上的分子数为：这些分子在dt时间内对dA总的冲量：所有分子对器壁的总冲量：4.理想气体的压强公式平衡态下分子的平均平动动能温度的宏观定义：表征物体的冷热程度 A、B 两体系互不影响各自达到平衡态A、B 两体系达到共同的热平衡状态AB绝热板初态 AB导热板末态 ABC若 A 和 B、B 和 C 分别热平衡，则 A 和 C 一定热平衡。 （热力学第零定律） 处在相互热平衡状态的多个系统拥有某一共同的宏观物理性质 温度温标：温度的数值表示方法。摄氏温标、热力学温标一、温度
4、的统计解释温度是气体分子平均平动动能大小的量度 温度的统计解释宏观可测量量微观量的统计平均值分子的平均平动动能一、状态参量的含义一、状态参量的含义1.压强P 从力学角度描写气体状态的物理量。单位面积的压力。国际单位：牛顿/米2，Nm-2, 帕（Pa）1 Pa=1 Nm-2, 常用单位：大气压，atm其它单位：厘米汞柱，cmHg托，Torr2.体积 V 从几何角度描写气体状态的物理量。 -气体分子活动的空间体积。 对于理想气体分子大小不计，分子活动的空间体积就是容器的体积。国际单位：米3，m3常用单位：升，l3.温度T 从热学角度描写气体状态的物理量。国际单位：绝对温标 T 开，k常用单位：摄氏
5、温标 t 度，二、理想气体状态方程二、理想气体状态方程1 1. .什么是理想气体什么是理想气体 理想气体是一种理想化的模型，它的模型有两种。宏观模型温度不太低压强不太高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 2. .什么是热平衡态什么是热平衡态 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。 例如：在一个容器中间，有一隔板，一边为真空，另一边盛有气体，如果外界条件不变的情况下，气体处于热平衡态，当抽出隔板后
6、，右边的气体向左边扩散，气体密度不均匀，气体处于非平衡态，经过一段时间后，内部均匀一致，达到新的热平衡态。隔板真空 理想气体处于热平衡态下时，各状态参量之间的关系。1. 摩尔数：气体质量摩尔质量单位：摩尔，mol2.普适气体恒量 R1摩尔气体在标准状态下：或由理想气体状态方程:分子的质量为 m0，分子数为 N，气体质量：摩尔质量：N0为阿伏加德罗常数，其中k为玻尔兹曼常数为分子数密度三、适用条件三、适用条件.理想气体.处在热平衡态理想气体状态方程.理想气体.处在热平衡态气体定律.质量不变.同种气体四、注意几点四、注意几点1.理想气体状态方程：单位要配套使用2.气体定律：方程两边单位统一 五、应用举例五、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 的氧气，问这瓶氧气能用几天？设使用中温度不变。解：由理想气体状态方程：有原氧气瓶内质量氧气瓶剩余质量每天使用氧气质量使用的天数例:（1）在一个具有活塞的容器中盛有一定的气体。如果压缩气体并对它加热，使它的温度从270C升到1770C，体积减少一半，求气体压强变化多少？ （2）这时气体分子的平均平动动能变化多少？解：
