8.3--理想气体的状态方程(卡片)(2018.6.10)--学生

卡片式五环节教学使用班级：高二（）班姓名：制作者：高二物理备课组§8.3理想气体的状态方程【学习目标】1.准确理解理想气体这个物理模型。2.会推导理想气体的状态方程。3.能够应用理想气体状态方程求解相应的题目和解释相关的现象。【预习卡片】一、理想气体1．定义：在任何温度、任何压强下都严格遵从的气体。2．实际气体在压强(相对大气压)、温度(相对室温)时可当成理想气体处理。3．理想气体是一种的模型，是对实际气体的。二、理想气体的状态方程1．内容：一定的某种理想气体，在从一个状态(p1、V1、T1)变化到另一个状态(p2、V2、T2)时，尽管p、V、T都可能改变，但是跟的乘积与的比值保持不变。2．理想气体状态方程表达式：或(C为常量)。3．成立条件：质量一定的理想气体。【讨论卡片】一.理想气体状态方程的推导[问题设计]如图所示，一定质量的某种理想气体从状态A到B经历了一个等温过程，又从状态B到C经历了一个等容过程，请推导状态A的三个参量pA、VA、TA和状态C的三个参量pC、VC、TC之间的关系．【归纳总结】1．理想气体的状态方程一定质量的某种理想气体，由初状态(p1、V1、T1)变化到末状态(p2、V2、T2)时，各量满足：p1V1T1＝p2V2T2或pVT＝C(C为常量)2．理想气体状态方程与气体实验定律p1V1T1＝p2V2T2⇒T1＝T2时，p1V1＝p2V2玻意耳定律V1＝V2时，p1T1＝p2T2查理定律p1＝p2时，V1T1＝V2T2盖—吕萨克定律3．应用状态方程解题的一般步骤(1)明确研究对象，即一定质量的理想气体；(2)确定气体在初、末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2；(3)由状态方程列式求解；(4)讨论结果的合理性．例1.一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关系正确的是()A．p1＝p2，V1＝2V2，T1＝12T2B．p1＝p2，V1＝12V2，T1＝2T2C．p1＝2p2，V1＝2V2，T1＝2T2D．p1＝2p2，V1＝V2，T1＝2T2例2.（多选）一定质量的理想气体，初始状态为p、V、T.经过一系列状态变化后，压强仍为p，则下列过程中可以实现的是()A．先等温膨胀，再等容降温B．先等温压缩，再等容降温C．先等容升温，再等温压缩D．先等容降温，再等温压缩例3.内燃机汽缸里的混合气体(可看成理想气体)，在吸气冲程结束瞬间，温度为50℃，压强为1.0×105Pa，体积为0.93L．在压缩冲程中，把气体的体积压缩为0.155L时，气体的压强增大到1.2×106Pa.这时混合气体的温度升高到多少摄氏度？卡片式五环节教学使用班级：高二（）班姓名：制作者：高二物理备课组例4、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4cm，水银柱高58cm，进入封闭端长2cm，如图所示，温度是87℃，大气压强为75cmHg，求：(1)在图示位置空气柱的压强p1.(2)在图示位置，要使空气柱的长度变为3cm，温度必须降低到多少度？例5、如图所示，一气缸竖直放置，横截面积S＝50cm2，质量m＝10kg的活塞将一定质量的气体封闭在缸内，气体柱长h0＝15cm，活塞用销子销住，缸内气体的压强p1＝2.4×105Pa，温度177℃.现拔去活塞销K(不漏气)，不计活塞与气缸壁的摩擦．当活塞速度达到最大时，缸内气体的温度为57℃，外界大气压为p0＝1.0×105Pa.g＝10m/s2，求此时气体柱的长度h.二.理想气体状态变化的图象1．一定质量的理想气体的各种图象类别图线特点举例p­VpV＝CT(其中C为恒量)，即pV之乘积越大的等温线温度越高，线离原点越远p­1Vp＝CT1V，斜率k＝CT，即斜率越大，温度越高p­Tp＝CVT，斜率k＝CV，即斜率越大，体积越小V­TV＝CpT，斜率k＝Cp，即斜率越大，压强越小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”，如图是一定质量的某种理想气体的状态变化过程A→B→C→A.在V—T图线上，等压线是一簇延长线过原点的直线，过A、B、C三点作三条等压线分别表示三个等压过程，因pA′pB′pC′，即pApBpC，所以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．例6.一定质量的理想气体，经历一膨胀过程，此过程可以用图中的直线ABC来表示，在A、B、C三个状态上，气体的温度TA、TB、TC相比较，大小关系为()A．TB＝TA＝TCB．TA＞TB＞TCC．TB＞TA＝TCD．TB＜TA＝TC例7.使一定质量的理想气体的状态按图甲中箭头所示的顺序变化，图中BC段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线的一部分．(1)已知气体在状态A的温度TA＝300K，求气体在状态B、C和D的温度各是多少？(2)将上述状态变化过程在图乙中画成用体积V和温度T表示的图线(图中要标明A、B、C、D四点，并且要画箭头表示变化的方向)．说明每段图线各表示什么过程．