8.3理想气体状态方程

第三节理想气体方程（1）一、一定质量气体三个状态参量间的关系有气体实验定律可知，一定质量的某种气体压强与体积和热力学温度的关系分别为：　Vp1Tp可以写成：或VTpVTcp或写成：（恒量）CTpV上式表明，一定质量的理想气体，尽管ｐ、Ｖ、Ｔ着三个参量都可以改变，但是pV/T是不变的，总等于一个常量Ｃ．222111TVpTVp•设气体从状态１(p1V1T1)变到状态２(p2V2T2)则有（1）上式从气体实验定律推导而得．（2）成立条件：气体质量一定．（3）在温度不太低，压强不太大时，各种气体质量一定时，状态变化能较好地符合上述关系，但不满足此条件时上式与实际偏差较大．二、理想气体的状态方程1．理想气体：为研究气体性质的方便，可以设想一种气体，能严格遵守pV/T=C（恒量）（1）理想气体的宏观描述：能够严格遵守气体三个实验定律（或严格遵守）的气体叫做理想气体．（2）理想气体的微规模型：我们把分子间不存在相互作用力（除碰撞外），并且分子是没有大小的质点的气体叫做理想气体．（3）理想气体是从实际气体抽象出来的物理模型．理想气体是不存在的，但在温度不太低，压强不太大的情况下，可将实际气体看做是理想气体．2．理想气体的状态方程222111TVpTVpCTpV或注意：式中的C是一个恒量，与气体的质量和种类有关．小结实际气体在温度不太低、压强不太大时可看做理想气体．一定质量的某种理想气体的状态方程为：222111TVpTVpCTpV或第三节理想气体方程（2）一、摩尔气体常量2．摩尔气体常量1．中的恒量C跟气体种类、质量都有关．CTpV以一摩尔的某种理想气体为研究对象，它在标准状态K273L/mol4.22atm1000TVp，，CTpV根据得：KL/molatm082.0273K22.4L/molatm1000TVpK/mol31.8273K/molm1022.4Pa10013.133-5000JTVp或设为一摩尔理想气体在标准状态下的常量，叫做摩尔气体常量．000TVpR（1）摩尔气体常量R适用于1mol的任何气体.（2）摩尔气体常量R是热学中又一个重要常量，与阿伏加德罗常数等价．（3）注意R的数值与单位的对应．KL/molatm082.0)L(:)atm(:RVpKJ/mol31.8)m(:)Pa(:3RVp3．一摩尔理想气体的状态方程这就是一摩尔理想气体的状态方程．摩尔气体常量R是热学中又一个重要常量．通常写成RTpVRTpV二、克拉珀龙方程•对某种理想气体，设摩尔质量为M，质量为m，则该气体的摩尔数为，这部分气体在标准状态下占体积Mmn0nVVCTpV由可得　00TVpTpVnRTnVp000这就是克拉珀龙方程.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，克拉珀龙方程虽然是从气体实验定律逐步推导而得，但它是反映气体性质，联系状态参量更为一般的形式．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．即：或nRTpVRTMmpV小结:摩尔气体常量R是热学中又一个重要常量.克拉珀龙方程是任意质量理想气体的状态方程，它联系着某一状态下各物理量间的关系.