2.4_理想气体状态方程(新课)

【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？2.4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。二.推导理想气体状态方程假定一定质量的理想气体在开始状态时各状态参量为（pAVATA）经过某变化过程，到末状态时各状态参量变为（PcVCTC），中间的变化过程可以是怎样的？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．2、任意质量的理想气体状态方程：PV＝nRT(1)n为物质的量，R＝8.31J/mol.k——摩尔气体恒量(2)该式是任意质量的理想气体状态方程，又叫克拉帕龙方程3、解题步骤（1）确定研究对象（封闭的气体）（2）分析变化过程，标出初、末的状态参量（3）应用规律列方程（4）求解并验根例题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？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（）例题2：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例3如果病人在静脉输液时，不慎将5mL的空气柱输入体内，会造成空气栓塞，致使病人死亡．设空气柱在输入体内前的压强为760mmHg，温度为27℃，人的血压为120/80mmHg，试估算空气柱到达心脏处时，在收缩压和扩张压两种状态下，空气柱的体积分别为多少？解析：空气柱的初状态参量：p0＝760mmHg，V0＝5mL，T0＝300K.它在体内收缩压时的状态参量：p1＝120mmHg，T1＝310K.由理想气体状态方程：p0V0T0＝p1V1T1，得V1＝p0V0T1p1T0＝760×5×310300×120mL≈32.7mL.它在体内扩张压时的状态参量：p2＝80mmHg，T2＝310K.由理想气体状态方程：p0V0T0＝p2V2T2，得V2＝p0V0T2p2T0＝760×5×310300×80mL≈49.1mL.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