气体实验定律(理想气体状态方程)课件-高二下学期物理鲁科版（2019）选择性必修第三册

第5节

气体实验定律课题3：理想气体状态方程

在温度为0℃，取体积1L四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pV乘积值。一、什么是理想气体状态方程？P(x1.01325x105Pa)pV值（x1.01325x105PaL）氢气氮气氧气空气11002005001000

1.0001.06901.13801.35651.7200

1.0000.99411.04831.39002.0685

1.0000.92650.91401.15601.7355

1.0000.97301.01001.34001.9920

为了研究方便，我们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循气体实验定律。我们把这样的气体叫做“理想气体”。

当实际气体的温度不低于零下几十摄氏度，压强不超过大气压的几倍，可以把气体当成理想气体来处理。

压强不太高，温度不太低例题1.对于理想气体下列说法正确的是（）A.只有温度很低时，实际气体可当作理想气体B.只有压强很大时，实际气体可当作理想气体C.在常温下，许多气体可当作理想气体D.所有的实际气体在任何情况下，都可以当作理想气体问题：从力、能的角度如何理解理想气体？C

从微观角度看：分子间以及分子与容器壁间，除了碰撞外无其他作用力，分子本身没有体积，即它所占据的空间认为是可以被压缩的。

从能量的角度：理想气体忽略了分子力，所以没有分子势能，理想气体的内能只有分子动能，

所以一定质量的理想气体的内能只由温度决定，与气体的体积无关。二、理想气体状态方程的推导如图所示，一定质量的某种理想气体从A到B经历了一个等温过程，从B到C经历了一个等容过程。分别用pA、VA、TA和pB、VB、TB以及pC、VC、TC表示气体在A、B、C三个状态的状态参量，那么A、C状态的状态参量间有何关系呢？0pVABCTA=TB0pVABC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：或注：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条件:一定质量的某种理想气体.2、内径均匀的L形直角细玻璃管，一端封闭，一端开口竖直向上，用水银柱将一定质量空气封存在封闭端内，空气柱长4cm，水银柱高58cm，进入封闭端长2cm，如图所示，温度是87℃，大气压强为75cmHg，求：(1)在图示位置空气柱的压强p1.(2)在图示位置，要使空气柱的长度变为3cm，温度必须降低到多少度？

答案：

(1)133cmHg

(2)－5℃2.如图，水平放置的汽缸内壁光滑，一个不导热的活塞将汽缸内的气体分为A、B两部分，两部分气体可以分别通过放在其中的电热丝加热.开始时，A气体的体积是B的一半，A气体的温度是17ºC，B气体的温度是27ºC，活塞静止.现缓慢加热汽缸内气体，使A、B两部分气体的温度都升高10ºC，在此过程中活塞向哪个方向移动？AB设想先保持A、B的体积不变

对A有对B有活塞向右移动。查理定律pA＝pB>>小结：一、理想气体：