83理想气体的状态方程

理想气体的状态方程第三节历史回顾【问题1】三大气体实验定律内容是什么？公式：pV

=C12、査理定律：公式：1、玻意耳定律：3、盖-吕萨克定律：公式：【问题2】这些定律的适用范围是什么？温度不太低，压强不太大.【问题3】如果某种气体的三个状态参量（p、V、T）都发生了变化，它们之间又遵从什么规律呢？一.理想气体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”。理想气体具有那些特点呢？1、理想气体是不存在的，是一种理想模型。2、在温度不太低,压强不太大时实际气体都可看成是理想气体。一定质量的理想气体的内能仅由温度决定,与气体的体积无关.4、从能量上说：理想气体的微观本质是忽略了分子力，没有分子势能，理想气体的内能只有分子动能。3、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，分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。1、关于理想气体的性质，下列说法中正确的是(

)A．理想气体是一种假想的物理模型，实际并不存在B．理想气体的存在是一种人为规定，它是一种严格遵守气体实验定律的气体C．一定质量的理想气体，内能增大，其温度一定升高D．氦是液化温度最低的气体，任何情况下均可视为理想气体随堂练习ABC思考与讨论如图所示，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=TB推导过程从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0pVABC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3、使用条件:一定质量的某种理想气体.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理想气体状态方程与气体实验定律(1)明确研究对象，即一定质量的理想体；(2)确定气体在始末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2；(3)由状态方程列式求解；(4)讨论结果的合理性.应用状态方程解题的一般步骤【例题】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？解析：(1)p1＝p0＋ph＝(75＋58)cmHg＝133cmHg.(2)对空气柱：初态：p1＝133cmHg，V1＝4S，

T1＝(273＋87)K＝360K.末态：p2＝p0＋ph′＝(75＋57)cmHg＝132cmHg，

V2＝3S.T2＝？由代入数值，解得：T2＝268K＝－5℃.练习:

一水银气压计中混进了空气，因而在27℃，外界大气压为758mmHg时，这个水银气压计的读数为738mmHg，此时管中水银面距管顶80mm，当温度降至-3℃时，这个气压计的读数为743mmHg，求此时的实际大气压值为多少mmHg？p1=758-738=20mmHg

V1=80Smm3T1=273+27=300KT2=273+（-3）=270K解得：

p=762.2mmHgp2=p-743mmHgV2=（738+80）S-743S=75Smm3解：以混进水银气压计的空气为研究对象初状态：末状态：由理想气体状态方程得：一定质量的理想气体不同图象的比较【例题】一定质量的理想气体，由状态A变为状态D，其有关数据如图甲所示，若状态D的压强是2×104Pa.(1)求状态A的压强．(2)请在图乙中画出该状态变化过程的p－T图象，并分别标出A、B、C、D各个状态，不要求写出计算过程．如图所示，一定质量的理想气体，由状态A沿直线AB变化到B，在此过程中，气体分子的平均速率的变化情况是（）练习：V/L1231230p/atmABCA、不断增大B、不断减小C、先减小后增大D、先增大后减小D1、一定质量的理想气体，处在某一状态，经下列哪个过程后会回到原来的温度(

)A．先保持压强不变而使它的体积膨胀，接着保持体积不变而减小压强B．先保持压强不变而使它的体积减小，接着保持体积不变而减小压强C．先保持体积不变而增大压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀D．先保持体积不变而减小压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀课后练习ADBC3、不密闭房间的容积为20m3,在温度为7℃、大气压强为9.8×104Pa时,室内空气质量是25kg.当温度升高到27℃，大气压强变1.0×105Pa时,室内空气的质量是多少?【解析】室内气体的温度、压强均发生了变化,原气体的体积不一定再是20m3,可能增大(有气体跑出),可能减小(有气体流入),因此仍以原25kg气体为研究对象,通过计算才能确定.气体初态:p1=9.8×104Pa,V1=20m3,T1=280K气体末态:p2=1.0×105Pa,V2=?,T2=300K由理想气体状态方程:所以因V2>V1,故有气体从房间内流出.房间内气体质量答案:23.8kg4、钢筒内装有3kg气体,当温度为-23℃时,压强为4atm,如果用掉1kg气体后温度升高到27℃,求筒内气体压强.【解析】以钢筒内剩下的2kg气体为研究对象.设钢筒容积为V,则该部分气体在初状态占有的体积为末状态时恰好充满整个钢筒.气体初态:p1=4atm,V1=,T1=250K气体末态:p2=？V2=V,T2=300K由理想气体的状态方程得：5、如图甲所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B左面汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.1V0.开始时活塞在B处，缸内气体的压强为0.9p0(p0为大气压强)，温度为297K，现缓慢加热汽缸内气体，直至399.3K．求：(1)活塞刚离开B处时的温度TB；(2)缸内气体最后的压强p；(3)在图乙中画出整个过程的p－V图线．(2)以封闭气体为研究对象活塞开始在B处时：p1=0.9p0,V1=V0,T1=297K;活塞最后在A处时：P3=?V3=1.1V0,T3=399.3K,由理想气体状态方程得故(3)如图所示，封闭气体由状态1保持体积不变，温度升高，压强增大到p2=p0达到状态2，再由状态2先做等压变化，温度升高，体积增大，当体积增大到1.1V0后再等容升温，使压强达到1.1p0.6、用钉子固定的活塞把容器分成A、B两部分，容积之比VA∶VB