理想气体状态方程课件ppt.ppt

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1、公式：公式： pV =CpCT公式：公式：VCT公式：公式：复习：复习：温度不太低，压强不太大。温度不太低，压强不太大。8.3 8.3 理想气体状态方程理想气体状态方程阅读课文阅读课文, ,回答以下问题回答以下问题: :1 1、什么是理想气体、什么是理想气体? 2 2、如何推导理想气体的状态方程、如何推导理想气体的状态方程? 一一. .理想气体理想气体 假设有这样一种气体，它在假设有这样一种气体，它在和和下都下都气体实验定律气体实验定律, ,我们把这样的气体我们把这样的气体叫做叫做“”。1 1、理想气体是不存在的，是一种理想模型。、理想气体是不存在的，是一种理想模型。2 2、在温度不太低、在温

2、度不太低, ,压强不太大时实际气体都可看成压强不太大时实际气体都可看成是理想气体。是理想气体。4 4、从能量上说：理想气体的微观本质是、从能量上说：理想气体的微观本质是，理想气体的内能只有分子，理想气体的内能只有分子动能。动能。3 3、从微观上说：分子间忽略除碰撞外其他的作、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，用力，忽略分子自身的大小，。如图所示，一定质量的某种理想气体从如图所示，一定质量的某种理想气体从A A到到B B经历了经历了一个等温过程，从一个等温过程，从B B到到C C经历了一个等容过程。分别经历了一个等容过程。分别用用p pA A、V VA A、T TA

3、 A和和p pB B、V VB B、T TB B以及以及p pC C、V VC C、T TC C表示气体在表示气体在A A、B B、C C三个状态的状态参量，那么三个状态的状态参量，那么A A、C C状态的状态参量间状态的状态参量间有何关系呢？有何关系呢？0pVTA=TB从从A AB B为等温变化：由玻意耳定律为等温变化：由玻意耳定律pAVA=pBVB从从B BC C为等容变化：由查理定律为等容变化：由查理定律0pVCBBCppTTCCCAAATVpTVp又又TA=TB VB=VC解得：解得：一定质量的某种理想气体在从一个状态变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，尽管化到另一

4、个状态时，尽管p p、V V、T T 都都可能改变，但是可能改变，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。1 12 212pVpVTT或或pVCT或或 RTMmpV nRTpV克拉珀龙方程是任意质量的理想气体的状态方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，各物理量的关程，它联系着某一确定状态下，各物理量的关系。系。对实际气体对实际气体就可就可应用克拉珀龙方程解题应用克拉珀龙方程解题 一水银气压计中混进了空气，因而一水银气压计中混进了空气，因而在在2727，外界大气压为，外界大气压为758mmHg758mmHg时，这

5、个水时，这个水银气压计的读数为银气压计的读数为738mmHg738mmHg，此时管中水银，此时管中水银面距管顶面距管顶80mm80mm，当温度降至，当温度降至-3-3时，这个时，这个气压计的读数为气压计的读数为743mmHg743mmHg，求此时的实际大，求此时的实际大气压值为多少毫米汞柱？气压值为多少毫米汞柱？p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3 T1=273+27=300 KT2=273+（-3-3）=270K解得：解得： p=762.2 mmHg=762.2 mmHgp2=p-743mmHg V2=（738+80）S-743S=75Smm3112212pVp VTT20

6、 80(743)75300270SpS即【总结提升总结提升】应用理想气体状态方程解题的一般步骤应用理想气体状态方程解题的一般步骤(1)(1)明确研究对象明确研究对象, ,即一定质量的理想气体。即一定质量的理想气体。(2)(2)确定气体在始末状态的参量确定气体在始末状态的参量p p1 1、V V1 1、T T1 1及及p p2 2、V V2 2、T T2 2。(3)(3)由状态方程列式求解。由状态方程列式求解。(4)(4)讨论结果的合理性。讨论结果的合理性。针对训练针对训练内径均匀的内径均匀的L L形直角细玻璃管形直角细玻璃管, ,一端封闭一端封闭, ,一端开口竖直向上一端开口竖直向上, ,用水

7、银柱将一用水银柱将一定质量空气封存在封闭端内定质量空气封存在封闭端内, ,空气柱长空气柱长4cm,4cm,水银柱高水银柱高58cm,58cm,进入封闭端长进入封闭端长2cm,2cm,如图所示如图所示, ,温度是温度是87,87,大气压强为大气压强为75cmHg,75cmHg,求求: :(1)(1)在图示位置空气柱的压强在图示位置空气柱的压强p p1 1。(2)(2)在图示位置在图示位置, ,要使空气柱的长度变为要使空气柱的长度变为3cm,3cm,温度必须降低到多少摄氏温度必须降低到多少摄氏度度? ?【解析解析】(1)p(1)p1 1=p=p0 0+p+ph h=(75+58)cmHg=133c

8、mHg=(75+58)cmHg=133cmHg。(2)(2)对空气柱对空气柱: :初态初态:p:p1 1=133cmHg,=133cmHg,V V1 1=4S,T=4S,T1 1=(273+87)K=360K=(273+87)K=360K。末态末态:p:p2 2=p=p0 0+p+ph h=(75+57)cmHg=132cmHg,V=(75+57)cmHg=132cmHg,V2 2=3S=3S。由由 代入数值代入数值, ,解得解得:T:T2 2=268K=-5=268K=-5。答案：答案：(1)133cmHg(1)133cmHg(2)-5(2)-51 12212pVp VTT 二、一定质量的气

9、体不同图象比较二、一定质量的气体不同图象比较类别类别图线图线特点特点举例举例pVpV之积越大的等温线之积越大的等温线温度越高，线离原点温度越高，线离原点越远越远p1/V斜率越大，温度越高斜率越大，温度越高pT斜率越大，斜率越大，体积越小体积越小VT斜率越大，斜率越大，压强越小压强越小 例2 一定质量的理想气体的pt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（）ATB=2TABTB=4TACTB=6TADTB=8TAC一、理想气体：一、理想气体：在在和和下都下都气体实气体实验定律的气体验定律的气体1 12212pVp VTT或或pVCT或或 RTMmpV nRTpV