高中物理-理想气体的状态方程教学课件设计

3理想气体的状态方程选修3-3第八章气体

小实验1：小实验2：乒乓球内气体的状态发生了怎样的变化？引火仪内气体的状态发生了怎样的变化？有一个压瘪了的乒乓球没有破，同学们有什么办法让它恢复原状？

温故：气体实验定律内容是什么？2、査理定律：1、玻意耳定律：3、盖-吕萨克定律：控制变量法探究1：气体实验定律成立的条件是什么？温度不太低，压强不太大一定质量的氦气保持温度t=0℃不变p(105Pa)V(m3)pV

(105Pam3)1.001.001.005001.36/5001.3610002.07/10002.07为了研究方便，假设有这样一种气体，它在任何温度和任何压强下都遵从气体实验定律，我们把这样的气体叫做“理想气体”。建立物理模型一、理想气体理想气体的特点1、在任何温度和压强时都遵守实验定律。2、是一种理想模型。3、除碰撞的瞬间外，气体分子之间没有相互作用力，分子势能忽略不计，内能由分子动能决定。4、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、理想气体2、等容变化：1、等温变化：3、等压变化：猜测：探究2：气体的三个状态参量都改变时，它们满足什么关系？猜测：探究2：气体的三个状态参量都改变时，它们满足什么关系？一定质量的某种理想气体从状态A(pA、VA、TA)经历一定的过程变化到达状态B(pB、VB、TB)请自由设计从A到B的过程，在图中表示出来。请根据你设计的过程，推导(pA、VA、TA)与(pB、VB、TB)的关系探究2：气体的三个状态参量都改变时，它们满足什么关系？pOVAB六种方法先等容变化再等温变化先等容变化再等压变化先等压变化再等容变化先等温变化再等压变化先等压变化再等温变化先等温变化再等容变化推导(pA、VA、TA)与(pB、VB、TB)的关系pOVAB理想气体2、成立条件:一定质量的理想气体。3、常数C由物质的量决定，与物质的量成正比。二、理想气体的状态方程实验定律是理想气体状态方程的特殊形式二、理想气体的状态方程某气象探测气球内充有温度为27℃、压强为1.5×105Pa的氦气，其体积为5m3.当气球升高到某一高度时，氦气温度为200K，压强变为0.8×105Pa，求这时气球的体积多大？例1解：变式训练1如图所示，粗细均匀一端封闭一端开口的U形玻璃管，当t1＝31℃，大气压强p0＝76cmHg时，两管水银面相平，这时左管被封闭的气柱长L1＝8cm，求：当温度t2等于多少时，左管气柱L2为9cm?答案：78℃应用理想气体状态方程解题的一般步骤(1)明确研究对象，即一定质量的某种理想气体。(2)确定气体在始末状态的参量p1、V1、T1

及p2、V2、T2，且温度的单位一定要统一为国际单位制单位(K)

。(3)由状态方程列式求解。(4)分析讨论结果的合理性及其物理意义。规律小结

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℃、大气压强变为1.0×105Pa时,室内空气的质量是多少?

例2解：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:23.8kg解：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.由一定质量理想气体的状态方程得答案：3.2atm【变式训练】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.【规律方法】对于变质量问题，关键是如何灵活选择研究对象，将变质量转化为一定质量，可取原有气体为研究对象，也可以选择剩余气体为研究对象，始末状态参量必须对同一部分气体，即将变质量的问题转化为一定质量的气体，在压强不太大，温度不太低时，运用理想气体状态方程探究所提出的问题.练习1．一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平放置的固定汽缸内，开始时气体体积为V0，温度为27℃。在活塞上施加压力，将气体体积压缩到V0，温度升高到57℃。设大气压强p0＝1.0×105Pa，活塞与汽缸壁的摩擦不计。

(1)求此时气体的压强；

(2)保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到V0，求此时气体的压强。答案：(1)1.65×105Pa

(2)1.1×105Pa答案：BD练习2．一定质量的理想气体，初始状态为p、V、T，经过一系列状态变化后，压强仍为p，则下列过程中可以实现的是(

)A．先等温膨胀，再等容降温

B．先等温压缩，再等容降温

C．先等容升温，再等温压缩

D．先等容降温，再等温压缩答案：432K

练习3．密封的体积为2L的理想气体，压强为2