高中物理 第八章 第三節(jié) 理想氣體的狀態(tài)方程(第1課時)課件 新人教版選修3-3.ppt
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理想氣體的狀態(tài)方程,歷史回顧,【問題1】三大氣體實驗定律內(nèi)容是什么?,歷史回顧,【問題1】三大氣體實驗定律內(nèi)容是什么?,公式:pV =C1,1、玻意耳定律:,歷史回顧,【問題1】三大氣體實驗定律內(nèi)容是什么?,公式:pV =C1,2、査理定律:,公式:,1、玻意耳定律:,歷史回顧,【問題1】三大氣體實驗定律內(nèi)容是什么?,公式:pV =C1,2、査理定律:,公式:,1、玻意耳定律:,3、蓋-呂薩克定律:,公式:,【問題2】這些定律的適用范圍是什么?,【問題2】這些定律的適用范圍是什么?,溫度不太低,壓強不太大.,【問題2】這些定律的適用范圍是什么?,溫度不太低,壓強不太大.,【問題3】如果某種氣體的三個狀態(tài)參 量(p、V、T)都發(fā)生了變化,它們之間又 遵從什么規(guī)律呢?,一.理想氣體,一.理想氣體,假設有這樣一種氣體,它在任何溫度和任何 壓強下都能嚴格地遵從氣體實驗定律,我們把這樣 的氣體叫做“理想氣體”。,一.理想氣體,假設有這樣一種氣體,它在任何溫度和任何 壓強下都能嚴格地遵從氣體實驗定律,我們把這樣 的氣體叫做“理想氣體”。,理想氣體具有那些特點呢?,一.理想氣體,假設有這樣一種氣體,它在任何溫度和任何 壓強下都能嚴格地遵從氣體實驗定律,我們把這樣 的氣體叫做“理想氣體”。,理想氣體具有那些特點呢?,1.理想氣體是不存在的,是一種理想模型。,一.理想氣體,假設有這樣一種氣體,它在任何溫度和任何 壓強下都能嚴格地遵從氣體實驗定律,我們把這樣 的氣體叫做“理想氣體”。,理想氣體具有那些特點呢?,1.理想氣體是不存在的,是一種理想模型。,2.在溫度不太低,壓強不太大時實際氣體都 可看成是理想氣體。,3.從微觀上說:分子間以及分子和器壁間, 除碰撞外無其他作用力,分子本身沒有體積,即 它所占據(jù)的空間認為都是可以被壓縮的空間。,3.從微觀上說:分子間以及分子和器壁間, 除碰撞外無其他作用力,分子本身沒有體積,即 它所占據(jù)的空間認為都是可以被壓縮的空間。,4.從能量上說:理想氣體的微觀本質是忽略 了分子力,沒有分子勢能,理想氣體的內(nèi)能只有 分子動能。,一定質量的理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決 定,與氣體的體積無關。,4.從能量上說:理想氣體的微觀本質是忽略 了分子力,沒有分子勢能,理想氣體的內(nèi)能只有 分子動能。,3.從微觀上說:分子間以及分子和器壁間, 除碰撞外無其他作用力,分子本身沒有體積,即 它所占據(jù)的空間認為都是可以被壓縮的空間。,如圖所示,一定質量的某種理想氣體從A到B經(jīng) 歷了一個等溫過程,從B到C經(jīng)歷了一個等容過程。 分別用pA、VA、TA和pB、VB、TB以及pC、VC、TC表示氣體 在A、B、C三個狀態(tài)的狀態(tài)參量,那么A、C狀態(tài)的狀 態(tài)參量間有何關系呢?,思考與討論,推導過程,從A→B為等溫變化:由玻意耳定律,pAVA=pBVB,從B→C為等容變化:由查理定律,又TA=TB VB=VC,解得:,二、理想氣體的狀態(tài)方程,二、理想氣體的狀態(tài)方程,1.內(nèi)容:一定質量的某種理想氣體在從一個 狀態(tài)變化到另一個狀態(tài)時,盡管p、V、T都可能改 變,但是壓強跟體積的乘積與熱力學溫度的比值 保持不變。,二、理想氣體的狀態(tài)方程,1.內(nèi)容:一定質量的某種理想氣體在從一個 狀態(tài)變化到另一個狀態(tài)時,盡管p、V、T都可能改 變,但是壓強跟體積的乘積與熱力學溫度的比值 保持不變。,,,二、理想氣體的狀態(tài)方程,1.內(nèi)容:一定質量的某種理想氣體在從一個 狀態(tài)變化到另一個狀態(tài)時,盡管p、V、T都可能改 變,但是壓強跟體積的乘積與熱力學溫度的比值 保持不變。,2.公式:,,,二、理想氣體的狀態(tài)方程,1.內(nèi)容:一定質量的某種理想氣體在從一個 狀態(tài)變化到另一個狀態(tài)時,盡管p、V、T都可能改 變,但是壓強跟體積的乘積與熱力學溫度的比值 保持不變。,2.公式:,,,注:恒量C由理想氣體的質量和種類決定, 即由理想氣體的物質的量決定,二、理想氣體的狀態(tài)方程,1.內(nèi)容:一定質量的某種理想氣體在從一個 狀態(tài)變化到另一個狀態(tài)時,盡管p、V、T都可能改 變,但是壓強跟體積的乘積與熱力學溫度的比值 保持不變。,2.公式:,3.使用條件:一定質量的某種理想氣體。,,,注:恒量C由理想氣體的質量和種類決定, 即由理想氣體的物質的量決定,例1.一定質量的理想氣體,初狀態(tài)是(p0、 V0、T0),經(jīng)過一個等壓過程,溫度升高到3T0/2, 再經(jīng)過一個等容變化,壓強減小到p0/2,則氣體 最后的狀態(tài)是( ) A.3p0/4,3V0/2,3T0/2 B.p0/2,3V0/2,3T0/4 C.p0/2,V0,T0/2 D.以上答案均不對,B,例1.一定質量的理想氣體,初狀態(tài)是(p0、 V0、T0),經(jīng)過一個等壓過程,溫度升高到3T0/2, 再經(jīng)過一個等容變化,壓強減小到p0/2,則氣體 最后的狀態(tài)是( ) A.3p0/4,3V0/2,3T0/2 B.p0/2,3V0/2,3T0/4 C.p0/2,V0,T0/2 D.以上答案均不對,B,例1.一定質量的理想氣體,初狀態(tài)是(p0、 V0、T0),經(jīng)過一個等壓過程,溫度升高到3T0/2, 再經(jīng)過一個等容變化,壓強減小到p0/2,則氣體 最后的狀態(tài)是( ) A.3p0/4,3V0/2,3T0/2 B.p0/2,3V0/2,3T0/4 C.p0/2,V0,T0/2 D.以上答案均不對,例題2: 一水銀氣壓計中混進了空氣,因 而在27℃,外界大氣壓為758mmHg時,這個 水銀氣壓計的讀數(shù)為738mmHg,此時管中水 銀面距管頂80mm,當溫度降至-3℃時,這個 氣壓計的讀數(shù)為743mmHg, 求此時的實際大氣壓值為 多少mmHg?,解:以混進水銀氣壓計的空氣為研究對象,p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3 T1=273+27=300 K,解:以混進水銀氣壓計的空氣為研究對象,初狀態(tài):,p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3 T1=273+27=300 K,p2=p-743mmHg V2=(738+80)S-743S=75Smm3,解:以混進水銀氣壓計的空氣為研究對象,初狀態(tài):,末狀態(tài):,p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3 T1=273+27=300 K,T2=273+(-3)=270K,p2=p-743mmHg V2=(738+80)S-743S=75Smm3,解:以混進水銀氣壓計的空氣為研究對象,初狀態(tài):,末狀態(tài):,p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3 T1=273+27=300 K,T2=273+(-3)=270K,p2=p-743mmHg V2=(738+80)S-743S=75Smm3,解:以混進水銀氣壓計的空氣為研究對象,初狀態(tài):,末狀態(tài):,由理想氣體狀態(tài)方程得:,p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3 T1=273+27=300 K,T2=273+(-3)=270K,p2=p-743mmHg V2=(738+80)S-743S=75Smm3,解:以混進水銀氣壓計的空氣為研究對象,初狀態(tài):,末狀態(tài):,由理想氣體狀態(tài)方程得:,p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3 T1=273+27=300 K,T2=273+(-3)=270K,解得: p=762.2 mmHg,p2=p-743mmHg V2=(738+80)S-743S=75Smm3,解:以混進水銀氣壓計的空氣為研究對象,初狀態(tài):,末狀態(tài):,由理想氣體狀態(tài)方程得:,4.道爾頓分壓定律:某一氣體在氣體混合物 中產(chǎn)生的分壓等于在相同溫度下它單獨占有整個 容器時所產(chǎn)生的壓力;而氣體混合物的總壓強等 于其中各氣體分壓(pi)之和。即 p = Σpi,混合理想氣體的狀態(tài)方程: pV=( p1+ p2+……)V=(n1+n2+……)RT=nRT,4.道爾頓分壓定律:某一氣體在氣體混合物 中產(chǎn)生的分壓等于在相同溫度下它單獨占有整個 容器時所產(chǎn)生的壓力;而氣體混合物的總壓強等 于其中各氣體分壓(pi)之和。即 p = Σpi,5、氣體密度式:,以1mol的某種理想氣體為研究對象,它在標準狀態(tài),5、氣體密度式:,以1mol的某種理想氣體為研究對象,它在標準狀態(tài),5、氣體密度式:,根據(jù) 得:,5、氣體密度式:,以1mol的某種理想氣體為研究對象,它在標準狀態(tài),根據(jù) 得:,5、氣體密度式:,以1mol的某種理想氣體為研究對象,它在標準狀態(tài),根據(jù) 得:,5、氣體密度式:,以1mol的某種理想氣體為研究對象,它在標準狀態(tài),6、摩爾氣體常量:,,設 為1mol理想氣體在標準狀態(tài)下的 常量,叫做摩爾氣體常量.,6、摩爾氣體常量:,,注意:R的數(shù)值與單位的對應,6、摩爾氣體常量:,,設 為1mol理想氣體在標準狀態(tài)下的 常量,叫做摩爾氣體常量.,注意:R的數(shù)值與單位的對應,P(atm),V (L): R=0.082 atmL/molK,P(Pa),V (m3): R=8.31 J/molK,6、摩爾氣體常量:,,設 為1mol理想氣體在標準狀態(tài)下的 常量,叫做摩爾氣體常量.,注意:R的數(shù)值與單位的對應,P(atm),V (L): R=0.082 atmL/molK,P(Pa),V (m3): R=8.31 J/molK,一摩爾理想氣體的狀態(tài)方程 :,6、摩爾氣體常量:,,設 為1mol理想氣體在標準狀態(tài)下的 常量,叫做摩爾氣體常量.,注意:R的數(shù)值與單位的對應,P(atm),V (L): R=0.082 atmL/molK,P(Pa),V (m3): R=8.31 J/molK,一摩爾理想氣體的狀態(tài)方程 :,6、摩爾氣體常量:,,設 為1mol理想氣體在標準狀態(tài)下的 常量,叫做摩爾氣體常量.,三、克拉珀龍方程,三、克拉珀龍方程,或,三、克拉珀龍方程,或,克拉珀龍方程是任意質量的理想氣體的 狀態(tài)方程,它聯(lián)系著某一確定狀態(tài)下,各物 理量的關系。,三、克拉珀龍方程,或,克拉珀龍方程是任意質量的理想氣體的 狀態(tài)方程,它聯(lián)系著某一確定狀態(tài)下,各物 理量的關系。,對實際氣體只要溫度不太低,壓強不太 大就可應用克拉珀龍方程解題.,如圖所示,一定質量的理想氣體,由狀態(tài) A沿直線AB變化到B,在此過程中,氣體分子的 平均速率的變化情況是( ) A、不斷增大 B、不斷減小 C、先減小后增大 D、先增大后減小,練習:,如圖所示,一定質量的理想氣體,由狀態(tài) A沿直線AB變化到B,在此過程中,氣體分子的 平均速率的變化情況是( ) A、不斷增大 B、不斷減小 C、先減小后增大 D、先增大后減小,練習:,D,小 結:,小 結:,一、理想氣體:,在任何溫度和任何壓強下都能嚴格地遵從氣體 實驗定律的氣體,小 結:,一、理想氣體:,二、理想氣體的狀態(tài)方程,注:恒量C由理想氣體的質量和種類決定,即由氣體的物質的量決定,氣體密度式:,在任何溫度和任何壓強下都能嚴格地遵從氣體 實驗定律的氣體,小 結:,一、理想氣體:,在任何溫度和任何壓強下都能嚴格地遵從氣體 實驗定律的氣體,二、理想氣體的狀態(tài)方程,注:恒量C由理想氣體的質量和種類決定,即由氣體的物質的量決定,氣體密度式:,三、克拉珀龍方程,或,摩爾氣體常量:,P(atm),V (L): R=0.082 atmL/molK,P(Pa),V (m3): R=8.31 J/molK,,- 配套講稿:
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