新步步高2014-2015学年高二物理人教版选修3-3课件：8.3 理想气体的状态方程 课件3

【问题1】三大气体实验定律内容是什么？公式：pV=C12、査理定律：2CTp公式：1、玻意耳定律：3、盖-吕萨克定律：3CTV公式：【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？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”。理想气体具有那些特点呢？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：分子间以及分子和器壁间，除碰撞外无其他作用力，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？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例题一:【同步训练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121122PPTT4、气体密度式：以1mol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1mol理想气体在标准状态下的常量，叫做摩尔气体常量．000TVpR注意:R的数值与单位的对应P(atm),V(L):R=0.082atm·L/mol·KP(Pa),V(m3):R=8.31J/mol·K一摩尔理想气体的状态方程：通常写成RTpVRTpV5、摩尔气体常量：三、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.•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．•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．即：或nRTpVRTMmpV如图所示，一定质量的理想气体，由状态A沿直线AB变化到B，在此过程中，气体分子的平均速率的变化情况是（）练习：V/L1231230p/atmABCA、不断增大B、不断减小C、先减小后增大D、先增大后减小D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121122PPTT气体密度式：三、克拉珀龙方程或RTMmpVnRTpV摩尔气体常量：P(atm),V(L):R=0.082atm·L/mol·KP(Pa),V(m3):R=8.31J/mol·K