2.3.2气体的等圧変化和等容变化 课件—2020-2021学年高二下学期物理人教版（19张PPT）选择性必修第三册

2.3.2 气体的等压变化和等容变化
三大气体实验定律内容是什么？
玻意耳定律：
査理定律：
盖-吕萨克定律：
三大气体定律均由实验总结归纳得出
讨论：这些定律的适用范围是什么？
在压强为1.013×105Pa至1.013×107Pa之间时，实验结果与玻意耳定律计算值近似相等，当压强为1.013×108Pa时，玻意耳定律就完全不适用了。
空气
1? ? ? ? ? ? ??1.000? ? ? ? ? ? 1.000? ? ? ? ?? 1.000? ? ? ? ? ? ??1.000
100? ? ? ? ? ?1.0690? ? ? ? ?0.9941? ? ? ? 0.9265? ? ? ? ? ? 0.9730
200?? ? ? ? ? ?1.1380? ? ? ? ? ?1.0483? ? ? ? ?0.9140? ? ? ? ? ? ?1.0100
500?? ? ? ? ? ?1.3565? ?? ? ? ?1.3900? ? ? ? ?1.1560? ? ? ? ? ? ?1.3400
1000? ? ? ? ? ? 1.7200? ? ? ? ? ?2.0685? ? ? ? ?1.7355? ? ? ? ? ? ?1.9920
1L几种常见实际气体保持0°C不变时，在不同压强下经实验测出的PV乘积值，你有什么发现？
一、理想气体
设想有这样一种气体，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”。
理想气体的特点：
①严格遵守气体实验定律；
②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，分子可视为质点；
③理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥力。
注意：
理想气体是为了研究问题方便而提出的一种理想模型，是实际气体的一种近似，实际上并不存在，就像力学中的质点、电学中的点电荷模型一样。
从宏观上讲，实际气体在压强不太大（不超过大气压的几倍） 、温度不太低（不低于零下几十摄氏度）的条件下，可视为理想气体。
如氢、氧气、氢气不易液化的气体。
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。
那么A、C状态的状态参量间有何关系呢？
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。
结合状态参量pA、VA、TA和pC、VC、TC让气体先经历等容过程，再经历等压过程，来推导理想气体状态方程。
从A→B为等容变化：由查理定律
从B→C为等压变化：由玻意耳定律
解得：
由于A、C两态是任意的，因此，上式可推广到任意的两态之间，即对一定质量的气体，无论其状态如何变化，都满足
理想气体状态方程：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。
二、气体实验定律的微观解释
玻意耳定律的微观解释：
等温变化
T不变
分子平均动能不变，平均每个分子对器壁的撞击力不变
V减小
分子密集程度增大
单位时间内撞击容器单位面积的分子数增多
气体压强增大
查理定律(等容变化)的微观解释：
分子的密集程度不变
温度升高
分子的平均动能增加
压强越大
一定质量的气体,体积不变
盖-吕萨克定律(等压变化)的微观解释：
分子的平均动能增大
压强有增大的趋势
体积增大
压强有减小的趋势
一定质量的气体,温度升高
保持压强不变
气体的等压变化和等容变化
理想气体
对气体实验定律的微观解释
1.容器内一定质量的理想气体，在温度保持不变的条件下，若气体体积减小，则（　　）
A．气体分子热运动的平均动能增大
B．气体分子对器壁撞击的密集程度变大
C．气体中每个分子对器壁的撞击的作用力都变大
D．气体需要从外界吸收热量
B
2.如图，一定质量的气体从状态A沿直线变化到状态B的过程中，其温度（　　）
A．保持不变 B．逐渐升高
C．逐渐降低 D．先升高后降低
C
3.关于理想气体，下列说法正确的是（　　）
A．理想气体也不能严格地遵守气体实验定律
B．实际气体在温度不太高、压强不太小的情况下，可看成理想气体
C．实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下，可看成理想气体
D．所有的实际气体在任何情况下，都可以看成理想气体
C
4.一个足球的容积是2.5L．用打气筒给这个足球打气，每打一次都把体积为125mL压强与大气压相同的气体打进球内。如果在打气前足球就已经是球形并且里面的压强与大气压相同，则打了20次时，足球内部空气的压强P与大气压P0的关系正确的是（　　）
A．P=2P0 B．P＞2P0 C．P＜2P0 D．不确定
A
5.下面有关理想气体的说法正确的是（　　）
A．分子本身的大小不可忽略
B．一定质量的理想气体，内能只与温度有关
C．分子与分子之间的相互作用力表现为斥力
D．所有气体都可视为理想气体
B
再见