8.3理想气体状态方程

【问题1】三大气体实验定律内容是什么？公式：pV=C2、査理定律：pCT公式：1、玻意耳定律：3、盖-吕萨克定律：VCT公式：复习：【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？8.3理想气体状态方程阅读课文,回答以下问题:1、什么是理想气体?2、如何推导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：理想气体的微观本质是忽略了分子力，没有分子势能，理想气体的内能只有分子动能。3、从微观上说：分子间忽略除碰撞外其他的作用力，忽略分子自身的大小，分子本身没有体积。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？0pVABCTA=TB推导过程从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0pVABCCBBCppTTCCCAAATVpTVp又TA=TBVB=VC解得：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：112212pVpVTT或pVCT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RTMmpVnRTpV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．例题1:一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毫米汞柱？p1=758-738=20mmHgV1=80Smm3T1=273+27=300KT2=273+（-3）=270K解得：p=762.2mmHgp2=p-743mmHgV2=（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：112212pVpVTT2080(743)75300270SpS即【总结提升】应用理想气体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)确定气体在始末状态的参量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。针对训练内径均匀的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摄氏度?【解析】(1)p1=p0+ph=(75+58)cmHg=133cmHg。(2)对空气柱:初态:p1=133cmHg,V1=4S,T1=(273+87)K=360K。末态:p2=p0+p'h=(75+57)cmHg=132cmHg,V2=3S。由代入数值,解得:T2=268K=-5℃。答案：(1)133cmHg(2)-5℃112212pVpVTT二、一定质量的气体不同图象比较类别图线特点举例p－VpV之积越大的等温线温度越高，线离原点越远p－1/V斜率越大，温度越高p－T斜率越大，体积越小V－T斜率越大，压强越小例2一定质量的理想气体的p－t图象如图所示,在状态A变到状态B的过程中，体积()•A．一定不变•B．一定减小•C．一定增加•D．不能判定怎样变化D针对训练如图所示，A、B两点代表一定质量的理想气体的两个不同状态，状态A的温度为TA，状态B的温度为TB．由图可知（）A．TB=2TAB．TB=4TAC．TB=6TAD．TB=8TAC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112212pVpVTT或pVCT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三、克拉珀龙方程或RTMmpVnRTpV