理想气体等温变化

1、气体的等温、等压、等气体的等温、等压、等容变化容变化理想气体状态方程理想气体状态方程一一. .理想气体理想气体 假设这样一种气体，它在任何温度和任何压假设这样一种气体，它在任何温度和任何压强下都能严格地遵循气体实验定律强下都能严格地遵循气体实验定律, ,我们把这我们把这样的气体叫做样的气体叫做“理想气体理想气体”。理想气体具有以下特点理想气体具有以下特点: :1.1.气体分子可以视为质点。气体分子可以视为质点。2.2.气体分子在运动过程中气体分子在运动过程中, ,除碰撞的瞬间外除碰撞的瞬间外, ,分子分子之间以及分子和器壁之间都无相互作用力之间以及分子和器壁之间都无相互作用力无分子势能无分子势

2、能。3.3.分子之间和分子与器壁之间的碰撞分子之间和分子与器壁之间的碰撞, ,都是完全都是完全弹性碰撞弹性碰撞. .除碰撞以外除碰撞以外, ,分子的运动是匀速直线运分子的运动是匀速直线运动动, ,各个方向的运动机会均等各个方向的运动机会均等. .理想气体是不存在的理想气体是不存在的. .1 1、在常温常压下、在常温常压下, ,大多数实际气体大多数实际气体, ,尤其是那尤其是那些不易液化的气体都可以近似地看成理想气些不易液化的气体都可以近似地看成理想气体体. .2 2、在温度不低于负几十摄氏度、在温度不低于负几十摄氏度, ,压强不超过压强不超过大气压的几倍时大气压的几倍时, ,很多气体都可当成理

3、想气体很多气体都可当成理想气体来处理来处理. .3 3、理想气体的内能仅由温度和分子总数决、理想气体的内能仅由温度和分子总数决定定 , ,与气体的体积无关与气体的体积无关. .二、气体的等温二、气体的等温、等容和等压变化等容和等压变化1、一定质量的理想气体在温度不变时压强随体积的变化叫等温变化2、一定质量的理想气体在、一定质量的理想气体在体积体积不变时压不变时压强随温度的变化叫强随温度的变化叫等容变化等容变化3、一定质量的理想气体在、一定质量的理想气体在压强压强不变时体不变时体积随温度的变化叫积随温度的变化叫等压变化等压变化1 .当物体静止时，分析与气体接触部分物体当物体静止时，分析与气体接触

4、部分物体受力平受力平衡衡封闭气体压强的计算方法封闭气体压强的计算方法例：计算以下各种情况下，被封闭气体的压强。（ M为重物质量，F是外力，大气压 p0 =76cmHg，S为活塞面积，G为活塞重）2 .当物体静止时，分析与气体接触部分物体当物体静止时，分析与气体接触部分物体受力平衡。接触物受力平衡。接触物体为弯曲的液柱时弯曲部分等液面的部分忽略，只分析剩余部体为弯曲的液柱时弯曲部分等液面的部分忽略，只分析剩余部分。分。u如图如图4 4所示，在一端封所示，在一端封闭的闭的U U形管内，三段水形管内，三段水银柱将空气柱银柱将空气柱A A、B B、C C封在管中，在竖直放置封在管中，在竖直放置时，时，

5、ABAB两气柱的下表面两气柱的下表面在同一水平面上，另两在同一水平面上，另两端的水银柱长度分别是端的水银柱长度分别是h h1 1和和h h2 2，外界大气的压，外界大气的压强为强为p p0 0，则，则A A、B B、C C三三段气体的压强分别是多段气体的压强分别是多少？少？2 .当物体运动时，分析与气体接触部分物体当物体运动时，分析与气体接触部分物体加速度加速度。对于接触物体为弯曲的液柱时，分析压强时把弯曲部对于接触物体为弯曲的液柱时，分析压强时把弯曲部分等液面的部分忽略，只分析剩余部分。而分析加速分等液面的部分忽略，只分析剩余部分。而分析加速度时需要看整个液柱。度时需要看整个液柱。例：如图例

6、：如图5 5所示，质量为所示，质量为m m1 1内壁光滑内壁光滑的横截面积的横截面积为为S S的玻璃管内装有质的玻璃管内装有质量为量为m m2 2的水银，管外壁的水银，管外壁与斜面的动摩擦因素为与斜面的动摩擦因素为斜面倾角斜面倾角=30=30，当，当玻璃管与水银共同沿斜玻璃管与水银共同沿斜面下滑时，求被封闭的面下滑时，求被封闭的气体压强为多少？（设气体压强为多少？（设大气压强为大气压强为p p0 0）解：类型类型1 1、液体密封气体、液体密封气体2 2、容器密封气体、容器密封气体3 3、气缸密封气体、气缸密封气体气体压强计算小结气体压强计算小结: :思路思路方法方法步骤步骤1 1、定对象、定对

7、象2 2、分析力、分析力3 3、用规律、用规律整体整体部分部分缸体缸体活塞活塞密封气体密封气体静态静态F F外外=0=0动态动态F F外外=ma=mam1mF研究气体等温变化的规律研究气体等温变化的规律明确明确研究研究对象：对象：被封闭的气体被封闭的气体注意事项：注意事项：防漏气、保温防漏气、保温对甲图，管内空气压强对甲图，管内空气压强101ppgh体积体积11Vl s对乙图，管内空气压强对乙图，管内空气压强202ppgh体积体积22Vl s实验结论实验结论-玻意耳定律玻意耳定律3、图像表述：、图像表述：1、文字表述：、文字表述：一定质量某种气体，在温度（开氏一定质量某种气体，在温度（开氏温度

8、）不变的情况下，压强温度）不变的情况下，压强p与体积与体积V成反比。成反比。 4、适用范围：适用范围：温度不太低，压强不太大温度不太低，压强不太大BCBp1/V0Vp0AAC1.压强相同，体积越大温度越高，斜率越大。2.体积相同，压强越大温度越高，斜率越大。p1/V0Vp0BCAP1CV1BAV1ACBBAP1C1.压强相同，体积越大温度越高，曲线离原点越远。2.体积相同，压强越大温度越高，曲线离原点越远。某个容器的容积是某个容器的容积是10L，所装气体的压强是，所装气体的压强是2106Pa如果温度保持不变，把容器的开关打如果温度保持不变，把容器的开关打开以后，容器里剩下的气体是原来的百分之几

9、？开以后，容器里剩下的气体是原来的百分之几？(设大气压是设大气压是1105Pa).例题例题设容器原装气体为研究对象。设容器原装气体为研究对象。初态初态612 10pPa110VL末态521.0 10pPa2?VL根据波意耳定律根据波意耳定律1 122pVp V解得解得51 125220 10102001.0 10pVVLLp10100%5%200LL剩下的气体为原来的剩下的气体为原来的 分析：分析：可认为气体膨胀过程等温变化，可认为气体膨胀过程等温变化， 活塞质量活塞质量m，角度，角度已知，大气压强为已知，大气压强为P0，求封闭气体的压强求封闭气体的压强.课堂作业课堂作业u如图所示，活塞质量为如图所示，活塞质量为m m，缸套质量，缸套质量为为M M，通过弹簧吊在天花板上，气缸，通过弹簧吊在天花板上，气缸内封住了一定质量的空气，而活塞内封住了一定质量的空气，而活塞与缸套间无摩擦与缸套间无摩擦, ,活塞面积为活塞面积为S S，则，则下列说法正确的是下列说法正确的是( )( )(P(P0 0为大气压为大气压强强) )A A、内外空气对缸套的总作用力方向向、内外空气对缸套的总作用力方向向上，大小为上，大小为MgMgB B、内外空气对缸套的