物理（人教版选修33）课件第8章第3节理想气体的状态方程

第八章气体第三节理想气体的状态方程1．了解理想气体的模型，并知道实际气体在什么情况下可以看成理想气体．2．能够从气体定律推出理想气体的状态方程．3．掌握理想气体状态方程的内容和表达式，并能应用方程解决实际问题．4．通过由气体的实验定律推出理想气体的状态方程，培养学生的推理能力和抽象思维能力．一、理想气体1．为了研究问题的方便，可以设想一种气体，在任何________、任何________下都遵从气体实验定律，我们把这样的气体叫做理想气体．2．理想气体是不存在的，它是实际气体在一定程度的近似，是一种理想化的模型．3．理想气体分子间，除碰撞外无其他作用力，从能量上看，一定质量的理想气体的内能完全由_________决定．

温度压强温度二、理想气体的状态方程1．内容：一定质量的理想气体，在从一个状态变到另一个状态时，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．方程：_____________

，_____________.3．推论(1)一定质量的理想气体，在状态变化过程中，三个状态参量保持某一个参量不变时，就可以从理想气体状态方程分别得到________________________________________.(2)根据气体的密度ρ＝m/V，可以得到气体的密度公式：_____________.4．适用条件：_____________，_____________.5．注意方程中各物理量的单位，温度必须用__________，公式两边中p和V单位必须________，但不一定是国际单位．玻意耳定律、查理定律和盖—吕萨克定律理想气体质量一定热力学温度统一一、理想气体的状态方程的应用1．理想气体的理解(1)理想气体是一种理想化模型，是对实际气体的科学抽象．(2)实际气体，特别是那些不容易液化的气体，如氢气、氧气、氮气、氦气等，在压强不太大(不超过大气压的几倍)，温度不太低(不低于零下几十摄氏度)时，可以近似地视为理想气体．(3)在微观意义上，理想气体分子本身大小与分子间的距离相比可以忽略不计，分子间不存在相互作用的引力和斥力，所以理想气体的分子势能为零，理想气体的内能等于分子的总动能．(4)从能量上看，理想气体的微观本质是忽略了分子力，所以其状态无论怎么变化都没有分子力做功，即没有分子势能的变化，于是理想气体的内能只有分子动能，即一定质量理想气体的内能完全由温度决定．注意：题目中无特别说明时，一般都可将气体作为理想气体来处理．2．理想气体状态方程与气体实验定律3．应用状态方程解的题一般步骤(1)明确研究对象，即一定质量的理想气体；(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．二、理想气体状态变化的图象1．一定质量理想气体的状态变化图象与特点2.一般状态变化图象的处理方法

一个半径为0.1cm的气泡，从18m深的湖底上升．如果湖底水的温度是8℃，湖面的温度是24℃，湖面的大气压强是76cmHg，那么气泡升至湖面时体积是多少？一、理想气体状态方程的应用答案：0.012cm31.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℃，则筒内气体压强是多少？答案：3.2atm

用钉子固定的活塞把容器分成A、B两部分，其容积之比VA∶VB＝2∶1，如图所示，起初A中空气温度为127℃、压强为1.8×105Pa，B中空气温度为27℃，压强为1.2×105Pa.拔去钉子，使活塞可以无摩擦地移动但不漏气，由于容器壁缓慢导热，最后都变成室温27℃，活塞也停住，求最后A、B中气体的压强．二、相关联气体的分析思路点拨：对相互关联的气体，解题的关键是找出它们的联系点．解析：对A中气体，初态：pA＝1.8×105Pa，VA＝？TA＝(273＋127)K＝400K.末态：pA′＝？VA′＝？TA′＝(273＋27)K＝300K又VA＋VB＝VA′＋VB′，VA∶VB＝2∶1，pA′＝pB′由以上各式得pA′＝pB′＝1.3×105Pa.答案：同为1.3×105Pa

对于涉及两部分气体的状态变化问题，解题时应分别对两部分气体进行研究，找出它们之间的相关条件——体积关系、压强关系，然后列式求解．解析：对于A气体：初状态：pA＝p，VA，TA＝(127＋273)K＝400K；末状态：pA′＝p′，TA′＝T，VA′对于B气体：初状态：pB＝p，VB＝2VA，TB＝(207＋273)K＝480K；末状态：pB′＝p′，TB′＝T，VB′又VA＋VB＝VA′＋VB′

使一定质量的理想气体按图甲中箭头所示的顺序变化，图中BC段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线．三、理想气体状态变化的图象问题(1)已知气体在状态A的温度TA＝300K，求气体在状态B、C和D的温度各是多少．(2)将上述状态变化过程在图乙中画成用体积V和温度T表示的图线(图中要标明A、B、C、D四点，并且要画箭头表示变化的方向)．且说明每段图线各表示什么过程．答案：(1)TB＝TC＝600K，TD＝300K(2)AB是等压膨胀过程，BC是等温膨胀过程，CD是等压压缩过程3.图中A、B两点，代表一定质量理想气体的两个不同