山东省高密市第三中学人教高中物理课件创新班选修338.3理想气体状态方程

1、一、理想气体 1定义：在任何温度任何 下都严格遵从三个 的气体 2理想气体与实际气体,定律,压强,实验,一、对“理想气体”的理解 1宏观上 理想气体是严格遵从气体实验定律的气体，它是一种理想化模型，是对实际气体的科学抽象 2微观上 (1)理想气体分子本身的大小可以忽略不计，分子可视为质点 (2)理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥力，故无分子势能，理想气体的内能等于所有分子热运动动能之和，一定质量的理想气体内能只与温度有关,3理想气体的分子模型 (1)分子本身的大小和它们之间的距离相比较可忽略不计 (2)理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥力，故无 ，一定质量的理想气体内能只与 有

2、关理想气体的内能等于所有分子热运动动能之和 【特别提醒】理想气体是一种理想化的模型，是对实际气体的科学抽象,分子势能,温度,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(p1、V1、T1)变化到另一个状态(p2、V2、T2)时，尽管p、V、T都可能改变，但是 跟体积(V)的乘积与 的比值保持不变,压强(p),温度(T),【特别提醒】(1)一些不易液化的气体，如氢气、氧气、氮气、氦气等，在通常温度、压强下，它们的性质很近似于理想气体，把它们看作理想气体处理 (2)对一定质量的理想气体来说，当温度升高时，其内能增大,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

3、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,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4 cm，水银柱高58 cm，进入封闭端长2 cm，如图所示，温度是87 ，大气压强为75 cmHg，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3 cm，温度必须降低到多少度？,三、一定质量的理想气体不同图象的比较,一定质量的理想气体，由状态A变为状态D，其

4、有关数据如图甲所示，若状态D的压强是2104 Pa. (1)求状态A的压强 (2)请在图乙中画出该状态变化过程的pT图象，并分别标出A、B、C、D各个状态，不要求写出计算过程,答案：(1)4104 Pa(2)如解析图, 教材资料分析 思考与讨论教材P24 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，请同学们尝试导出状态A的三个参量pA、VA、TA和状态C的三个参量pC、VC、TC之间的关系,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

5、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,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297 K，现缓慢加热汽缸内气体，直至399.3 K求：,(1)活塞刚离开B处时的温度TB； (2)缸内气体最后的压

6、强p； (3)在图乙中画出整个过程的pV图线,答案：(1)330 K(2)1.1p0(3)如图所示 【反思总结】应用理想气体状态方程解题的一般思路 (1)确定研究对象(某一部分气体)，明确气体所处系统的力学状态 (2)弄清气体状态的变化过程 (3)确定气体的初、末状态及其状态参量，并注意单位的统一 (4)根据题意，选用适当的气体状态方程求解若非纯热学问题，还要综合应用力学等有关知识列辅助方程 (5)分析讨论所得结果的合理性及其物理意义,【跟踪发散】21：如图中，圆筒形容器内的弹簧下端挂一个不计重力的活塞，活塞与筒壁间的摩擦不计，活塞上面为真空，当弹簧自然长度时，活塞刚好能触及容器底部，如果在活

7、塞下面充入t127 的一定质量某种气体，则活塞下面气体的长度h30 cm，问温度升高到t290 时气柱的长度为多少？,答案：33 cm,用钉子固定的活塞把容器分成A、B两部分，其容积之比VAVB21，如图所示，起初A中空气温度为127 、压强为1.8105 Pa，B中空气温度为27 ，压强为1.2105 Pa.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,1(2010江苏卷，12A)为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是_,答案：B,2如图所示，A、B两点代表一定质量理想气体的两个不同的状态，状态A的温度为TA，状态B的温度为TB.由图可知() ATA2TBBTB4TA CTB6TA DTB8TA,3向固定容器内充气，当气体压强为p、温度为27 时气体的密度为，当温度为327 、气体压强1.5p时，气体的密度为() A0.25 B0.5 C0.75 D,答案：C,4.一定质量的理想气体，由初始状态A开始，按图中箭头所示的方向进行了一系列状态变化，最后又回到初始状态