人教版高中物理选修3-3 第八章气体 第3节理想气体的状态方程课件（共20张PPT）

(共20张PPT)
【问题1】三大气体实验定律内容是什么？
公式：
p1V1=p2V2
或pV
=C1
2、査理定律：
1、玻意耳定律：
3、盖-吕萨克定律：
【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？
第八章
气体
第3节
理想气体的状态方程
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”。
理想气体具有哪些特点呢？
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。
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.
4、从能量上说：理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥力，故无分子势能，理想气体的内能只有分子动能。
3、从微观上说：理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比可以忽略不计，视为质点。分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。
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？
从A→B为等温变化：由玻意耳定律
pAVA=pBVB
从B→C为等容变化：由查理定律
又TA=TB
VB=VC
解得：
二.推导理想气体状态方程（过程）
VB=VC
二.推导理想气体状态方程（其他过程）
二、理想气体的状态方程
1、内容：一定质量的某种理想气体在从一个状态变化到另一个状态时，尽管p、V、T都可能改变，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。
2、公式：
3、使用条件:
一定质量的某种理想气体.
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
三、克拉珀龙方程（仅做了解）
或
克拉珀龙方程是任意质量的理想气体的状态方程，它联系着某一确定状态下，各物理量的关系。
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．
例1：
一定质量的理想气体处于某一初始状态,现要使它的温度经过一系列状态变化后,回到初
始状态的温度,可能实现的过程是（
）
A
先保持压强不变而使体积膨胀
接着保持体积不变而增大压强
B
先保持压强不变而使体积减小
接着保持体积不变而减小压强
C
先保持体积不变而增大压强,
接着保持压强不变而使体积膨胀
D
先保持体积不变而减小压强,
接着保持压强不变而使体积膨胀
D
例2:
例3:?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mmHg？
引导学生按以下步骤解答此题：
（1）该题研究对象是什么？
混入水银气压计中的空气
（2）画出该题两个状态的示意图：
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：以混进水银气压计的空气为研究对象
初状态：
末状态：
由理想气体状态方程得：
二、理想气体状态方程与气体图象
1．一定质量的理想气体的各种图象
2.理想气体状态方程与一般状态变化图象
基本方法：化“一般”为“特殊”，下图是一定质量的某种理想气体的状态变化过程A→B→C→A.
过A、B、C三点作三条等压线
pA′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
内径均匀的L形直角细玻璃管，一端封闭，一端开口竖直向上，用水银柱将一定质量空气封存在封闭端内，空气柱长4
cm，水银柱高58
cm，进入封闭端长2
cm，如图8－3－1所示，温度是87
℃，大气压强为75
cmHg，求：
图8－3－1
作业1
答案　(1)133
cmHg　(2)－5
℃
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验定律的气体
二、理想气体的状态方程
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