主页主页理想气体的状态方程理想气体的状态方程主页主页理想气体的状态方程理想气体的状态方程【问题问题1】三大气体实验定律内容是什么？三大气体实验定律内容是什么？公式：公式： pV =C12 2、査理定律：、査理定律：、査理定律：、査理定律：公式：公式：1 1、玻意耳定律：、玻意耳定律：、玻意耳定律：、玻意耳定律：3 3、盖、盖、盖、盖- -吕萨克定律：吕萨克定律：吕萨克定律：吕萨克定律：公式：公式：主页主页理想气体的状态方程理想气体的状态方程 实验数据实验数据：下表是在温度为：下表是在温度为00，压强为，压强为1.013101.013105 5PaPa的条件的条件下取下取1L1L几种常见实际气体保持温度不变时，在不同压强下用实验几种常见实际气体保持温度不变时，在不同压强下用实验测出的测出的pVpV乘积值。乘积值。 P P(1.01310(1.013105 5Pa)Pa)pVpV值值(1.01310(1.013105 5PaL)PaL)H H2 2N N2 2O O2 2空气空气1 11.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0001001001.06901.06900.99410.99410.92650.92650.97300.97302002001.13801.13801.04831.04830.91400.91401.01001.01005005001.35651.35651.39001.39001.15601.15601.34001.3400100010001.72001.72002.06852.06851.73551.73551.99201.9920主页主页理想气体的状态方程理想气体的状态方程【问题问题问题问题2 2 2 2】这些定律的适用范围是什么？这些定律的适用范围是什么？这些定律的适用范围是什么？这些定律的适用范围是什么？温度不太低，压强不太大温度不太低，压强不太大温度不太低，压强不太大温度不太低，压强不太大. . . .【问题问题问题问题3 3 3 3】当压强很大，温度很高时结果如何？当压强很大，温度很高时结果如何？当压强很大，温度很高时结果如何？当压强很大，温度很高时结果如何？ 这说明实际气体只有在一定温度和一定压强这说明实际气体只有在一定温度和一定压强这说明实际气体只有在一定温度和一定压强这说明实际气体只有在一定温度和一定压强范围内才能近似地遵循气体实验定律。而且不同的范围内才能近似地遵循气体实验定律。而且不同的范围内才能近似地遵循气体实验定律。而且不同的范围内才能近似地遵循气体实验定律。而且不同的实际气体适用的温度范围和压强范围也是各不相同实际气体适用的温度范围和压强范围也是各不相同实际气体适用的温度范围和压强范围也是各不相同实际气体适用的温度范围和压强范围也是各不相同的。的。的。的。 主页主页理想气体的状态方程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，它在任何温度任何温度任何温度任何温度和和任何压强任何压强任何压强任何压强下都下都能严格地遵从能严格地遵从能严格地遵从能严格地遵从气体实验定律气体实验定律, ,我们把这样的气体叫我们把这样的气体叫做做“理想气体理想气体理想气体理想气体”。理想气体具有那些特点呢？理想气体具有那些特点呢？理想气体具有那些特点呢？理想气体具有那些特点呢？1 1、理想气体是不存在的，是一种、理想气体是不存在的，是一种理想模型。理想模型。2 2、在温度不太低、在温度不太低, ,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。主页主页理想气体的状态方程理想气体的状态方程一定质量一定质量的理想气体的的理想气体的内能内能仅仅由温度由温度决决定定 , ,与气体的体积无关与气体的体积无关. .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忽略了分子力忽略了分子力忽略了分子力忽略了分子力，没有分子势能没有分子势能没有分子势能没有分子势能，理想气体的内能只有分子动能。，理想气体的内能只有分子动能。3 3、从微观上说：分子间以及分子和器壁间，除碰撞外无、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，其他作用力，分子本身没有体积分子本身没有体积分子本身没有体积分子本身没有体积，即它所占据的空间认，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。为都是可以被压缩的空间。主页主页理想气体的状态方程理想气体的状态方程【问题问题4 4】如果某种气体的三个状态如果某种气体的三个状态参量（参量（p p、V V、T T）都发生了变化，它）都发生了变化，它们之间又遵从什么规律呢？们之间又遵从什么规律呢？如图如图( (一一) )所示，一定质量的某种理想气体从所示，一定质量的某种理想气体从A A到到B B经历了一个等温过程，从经历了一个等温过程，从B B到到C C经历了一经历了一个等容过程。分别用个等容过程。分别用p pA A、V VA A、T TA A和和p pB B、V VB B、T TB B以以及及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三个状态的状三个状态的状态参量，那么态参量，那么A A、C C状态的状态参量间有何关状态的状态参量间有何关系呢？系呢？0pVA AB BC CTA=TB图（一）图（一）主页主页理想气体的状态方程理想气体的状态方程推导过程推导过程推导过程推导过程从从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0pVA AB BC C又又TA=TB VB=VC解得：解得：主页主页理想气体的状态方程理想气体的状态方程二、理想气体的状态方程二、理想气体的状态方程1 1 1 1、内容：、内容：、内容：、内容：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，尽管化到另一个状态时，尽管p、V、T都可能改变，但是都可能改变，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。2 2、公式：、公式：、公式：、公式：或或3、使用条件、使用条件: : 一定质量一定质量的某种的某种理想气体理想气体. .科学方法：科学方法：实验基础实验基础 理论推导理论推导 客观规律客观规律主页主页理想气体的状态方程理想气体的状态方程例例1 1、一定质量的理想气体处在某一状态，、一定质量的理想气体处在某一状态，现在要使它的温度经过状态变化回到初态温现在要使它的温度经过状态变化回到初态温度，下列可以实现的是度，下列可以实现的是(A)(A)先等压膨胀，再等容降压先等压膨胀，再等容降压(B)(B)先等压压缩，再等容降压先等压压缩，再等容降压(C)(C)先等容升压，再等压膨胀先等容升压，再等压膨胀(D)(D)先等容降压，再等压膨胀先等容降压，再等压膨胀学学 以以 致致 用用(AD)主页主页理想气体的状态方程理想气体的状态方程例题例题2:2:一水银气压计中混进了空气，因而在一水银气压计中混进了空气，因而在27，外界大气压为外界大气压为758758mmHg时，这个水银气压计的读数为时，这个水银气压计的读数为738738mmHg，此时管中水银面距管顶，此时管中水银面距管顶8080mm，当温度降至，当温度降至-3时，这个气压计的读数为时，这个气压计的读数为743743mmHg，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？（1 1）该题研究对象是什么？）该题研究对象是什么？（2 2）画出该题两个状态的示意图：）画出该题两个状态的示意图：（3 3）分别写出两个状态的状态）分别写出两个状态的状态参量：参量：学学 以以 致致 用用主页主页理想气体的状态方程理想气体的状态方程T1=273+27=300 KT2=270K得：得： p=762.2 mmHg解：以混进水银气压计的空气为研究对象解：以混进水银气压计的空气为研究对象解：以混进水银气压计的空气为研究对象解：以混进水银气压计的空气为研究对象初状态：初状态：初状态：初状态：末状态：末状态：末状态：末状态：由理想气体状态方程得：由理想气体状态方程得：由理想气体状态方程得：由理想气体状态方程得：主页主页理想气体的状态方程理想气体的状态方程(1)(1)明确研究对象，即一定质量的理想气体；明确研究对象，即一定质量的理想气体；(2)(2)确定气体在初状态的参量确定气体在初状态的参量p p1 1、V V1 1、T T1 1及末状态的参量及末状态的参量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方方 法法 总总 结结应用状态方程解题的一般步骤应用状态方程解题的一般步骤主页主页理想气体的状态方程理想气体的状态方程学学 以以 致致 用用例例例例3 3主页主页理想气体的状态方程理想气体的状态方程【思路点拨思路点拨】 A A、B B两部分气体均为一定质量的理想气体，两部分气体均为一定质量的理想气体，可分别确定可分别确定A A、B B气体的状态参量，依据理想气体状态方程气体的状态参量，依据理想气体状态方程求解，同时要注意两部分气体之间的联系求解，同时要注意两部分气体之间的联系(1)(1)以以A A部分气体为研究对象，根据题意，其温度不变，可部分气体为研究对象，根据题意，其温度不变，可应用玻意耳定律设原来应用玻意耳定律设原来A A的体积为的体积为V V，则初态：则初态：p pA A1.0101.0105 5 Pa Pa，V VA AV V末态：末态：p pAA？，？，V VA A2V/32V/3根据玻意耳定律：根据玻意耳定律：p pA AV VA Ap pA AV VA A得得 p pA A1.5101.5105 5 Pa. Pa.(2)(2)对对B B部分气体，其部分气体，其p p、V V、T T均发生变化：均发生变化：初态：初态：p pB B2.0102.0105 5 Pa Pa，V VB BV V，T TB B300 K300 K末态：末态：p pB B2.5102.5105 5 Pa Pa V VB B4V/3 4V/3 ，T TB B？由理想气体由理想气体状态方程状态方程： pAVA / TApAVA/TB解得解得T TB B500 K.500 K.主页主页理想气体的状态方程理想气体的状态方程我我 的的 收收 获获1、什么是理想气体？、什么是理想气体？2、理想气体的状态方程、理想气体的状态方程 3、应用理想气体状态方程解题的一、应用理想气体状态方程解题的一般步骤般步骤山东省临沂第一中学山东省临沂第一中学