8.3理想气体的状态方程

1.BD2.D3.AD4.D5.2.1钢瓶漏气6.113.57.B8.ACD9.A10.760.3mmHg11.2.68cm12.(1)(2)(3)均匀13.(1)(2)气体作等压变化(3)1.5(T0+T)气体的等容变化和等压变化(二)参考答案000pTTT000()pTTT00phTT1.p2=8.35106Pa而实际钢瓶中的压强小于p2，由此可推出钢瓶漏气教科书P23问题与练习参考答案2.解：KTxTxTVTV)360298362(2.036025273)2.010360(:)1(2211得吕萨克定律根据盖由此可知，x是T的一次函数，所以吸管上标的刻度应是均匀的KTT4.29636025273)2.010360(:)2(minmin得吕萨克定律根据盖KTT6.2992.02036025273)2.010360(maxmax得这个温度计的测量范围约为296.4K～299.6K(23.4℃~26.2℃)定性判断容器内液柱移动方向问题如图所示，两端封闭粗细均匀、竖直放置的玻璃管内有一长为h的水银柱，将管内气体分为两部分。已知l2=2l1，若将两部分气体升高相同的温度，管内水银柱将如何将移动？（设原来温度相同）定性判断容器内液柱移动方向常用方法：假设法极限法公式法图像法§3.理想气体的状态方程问题1.气体实验定律成立条件？一定质量的某种气体在压强不太大，温度不太低时遵守问题2.压强很大、温度很低时一定质量氦气p(105Pa)V(m3)pV(105Pam3)1.001.001.005001.36/5001.3610002.07/10002.07▲理想气体•为了研究方便，可以设想一种气体，在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律，我们把这样的气体叫做理想气体。•理想气体是一种理想化模型①每个分子可看成弹性小球②气体分子本身大小可以忽略不计（质点）③除碰撞的瞬间外，气体分子之间没有相互作用力•在温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过大气压的几倍时，可以把实际气体当成理想气体来处理•理想气体分子间作用力为零，理想气体内能由分子动能决定。宏观上只与温度、物质的量有关，与体积无关。▲理想气体的状态方程假定一定质量的某种理想气体从状态A(pA、VA、TA)到达状态C(pC、VC，TC)思考：从AC有几条途径？p0VABC等温等容玻意耳定律：pV=C盖－吕萨克定律：V=CT查理定律：CTpCTpVCTpVTVpTVp或2221111.一定质量的理想气体，由初状态（p1、V1、T1）变化到末状态（p2、V2、T2）时，两个状态的状态参量之间的关系为：方程具有普遍性)(TCpVT保持不变当温度)(VCTpV保持不变当体积)(pCTVp保持不变当压强两个重要推论22112211222111.TTppTpTp等压等温推论一222111.TVpTVpTpV推论二此方程反应了几部分气体从几个分状态合为一个状态（或相反）时各状态参量之间的关系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•分别写出两个状态的状态参量解题思路流程•画出该题两个状态的示意图•该题研究对象是什么？例题•已知地球半径约为6.4106m，空气的摩尔质量约为2.910－2kg/mol，一个标准大气压约为1.0105Pa。利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状态下的体积为（）（A）41016m3（B）41018m3（C）41020m3（D）41022m3题语：大气压强的产生机制说法有二：(1)大量大气分子频繁撞击地面产生；(2)大气受地球的重力作用而对地面产生压强.24RpgVVMmolmol例题•一水银气压计中混进了空气，因而在27℃，外界大气压为758毫米汞柱时，这个水银气压计的读数为738毫米汞柱，此时管中水银面距管顶80毫米，当温度降至-3℃时，这个气压计的读数为743毫米汞柱，求此时的实际大气压值为多少毫米汞柱？代入有：分析与解：T1=27+273=300Kp1=758-738=20mmHgV1=80mmST2=273-3=270Kp2=p0-743mmHgV2=80-(743-738)mmS222111TVpTVpmmHg.pSpS276227075)743(300802000例题•汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低又会造成耗油上升。已知某型号轮胎能在－40℃～90℃正常工作，为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5atm，最低胎压不低于1.6atm，那么在t＝20℃时给该轮胎充气，充气后的胎压在什么范围内比较合适？（设轮胎容积不变）解：由于轮胎容积不变，轮胎内气体做等容变化。设在T0＝293K充气后的最小胎压为Pmin，最大胎压为Pmax。依题意，当T1＝233K时胎压为P1＝1.6atm。根据查理定律atmppTpTp01.22932336.1minmin0min11当T2＝363K是胎压为P2＝3.5atm。根据查理定律atmppTpTp83.22932635.3maxmax0max22一活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，初始时气体体积为3.0×10-3m3．用DIS实验系统测得此时气体的温度和压强分别为300K和1.0×105Pa．推动活塞压缩气体，测得气体的温度和压强分别为320K和1.0×105Pa．(1)求此时气体的体积；(2)保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为8.0×104Pa，求此时气体的体积．例题如图，在大气中有一水平放置的固定圆筒，它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成的，各部分的横截面积分别为2S、S/2和S。已知大气压强为p0，温度为Ｔ0。两活塞Ａ和Ｂ用一根长为4l的不可伸长的轻线相连，把温度为T0的空气密封在两活塞之间，此时两活塞的位置如图所示。现对被密封的气体加热，使其温度缓慢上升到Ｔ。若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略，此时两活塞之间气体的压强可能为多少？例题解：设加热前，被密封气体的压强为p1,轻线的张力为f。因活塞处在静止状态，对Ａ活塞有02210fSpSp对B活塞有001fSpSp解得：01pp0f即被密封气体的压强与大气压强相等，细线处在拉直的松驰状态。这时气体的体积SlSlSlSlV421对气体加热时，被密封气体温度缓慢升高，两活塞一起向左缓慢移动。气体体积增大，压强保持p1不变，若持续加热，此过程会一直持续到活塞向左移动的距离等于l为此，这时气体体积SlSlSlV542设此时气体的温度为Ｔ2,由盖－吕萨克定律有0122TVTV解得：0245TT由此可知，当T≤T2=5T0/4时，气体压强p2=p0当T＞T2时，活塞已无法移动，被密封气体的体积保持V2不变，气体经历一等容升压过程。当气体的温度为T时，设其压强为p，由查理定律，即有20TpTp解得：0054pTTp0005454pTTpTT时，气体压强为即当理想气体状态方程(一)参考答案1.BC2.AD3.C4.BCD5.800K6.27.6kg/m37.B8.20.1L9.1.21019个