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1、12【问题问题1】三大气体实验定律内容？三大气体实验定律内容？1、玻意耳定律：、玻意耳定律：pV =C12、查理定律：、查理定律：2CTp3、盖、盖-吕萨克定律：吕萨克定律：3CTV【问题问题2】这些定律的适用范围是什么？这些定律的适用范围是什么？一定质量气体一定质量气体温度不太低温度不太低压强不太大时压强不太大时【问题问题3】如果一定质量的某种气体的三个状态参量（如果一定质量的某种气体的三个状态参量（p、V、T）都发生了变化，）都发生了变化，它们之间又遵从什么规它们之间又遵从什么规 律呢？律呢？3一、理想气体一、理想气体 有这样一种气体，它在有这样一种气体，它在任何温度任何温度和和任何压任何
2、压强强下都下都能严格地遵从能严格地遵从气体实验定律气体实验定律这样的这样的气体叫做气体叫做“理想气体理想气体”。这是一种理想模型！这是一种理想模型！是实际气体的一种近似。是实际气体的一种近似。*理想气体理想气体严格遵循严格遵循三个实验定律。三个实验定律。*实际气体实际气体只在压强不太大、温度不太低时只在压强不太大、温度不太低时与实验定律比较符合。与实验定律比较符合。4一、理想气体一、理想气体1、理想气体是不存在的，是一种、理想气体是不存在的，是一种理想模型理想模型。2、在在T不太低，不太低，p不太大时实际气体不太大时实际气体都可看成是理想气体。都可看成是理想气体。4、从能量上说：、从能量上说：
3、理想气体的微观本质是理想气体的微观本质是忽略了分子力忽略了分子力，没有没有分子势能分子势能，理想气体的内能只有分子动能。，理想气体的内能只有分子动能。3、从微观上说：、从微观上说：分子间以及分子和器壁间，除碰撞外无其他分子间以及分子和器壁间，除碰撞外无其他作用力。作用力。*常温常压下，大多数实际气体，尤其是那些不易液化的气体常温常压下，大多数实际气体，尤其是那些不易液化的气体都可以近似地看成理想气体。都可以近似地看成理想气体。*在温度不低于负几十摄氏度，压强不超过大气压的几倍时，在温度不低于负几十摄氏度，压强不超过大气压的几倍时，很多气体都可当成理想气体来处理。很多气体都可当成理想气体来处理。
4、理想气体的内能仅由温度和分子总数决定理想气体的内能仅由温度和分子总数决定 ，与气体的体积无关，与气体的体积无关.5如图所示，一定质量的某种理想气体从如图所示，一定质量的某种理想气体从A到到B经历了一个经历了一个等温过程等温过程，从，从B到到C经历了一个经历了一个等等容过程容过程。分别用。分别用pA、VA、TA和和pB、VB、TB以及以及pC、VC、TC表示气体在表示气体在A、B、C三个状态的状态参三个状态的状态参量，那么量，那么A、C状态的状态参量间有何关系呢？状态的状态参量间有何关系呢？0pV60pV推导过程：推导过程：从从AB为等温变化为等温变化pAVA=pBVB从从BC为等容变化为等容变
5、化由查理定律有：由查理定律有：CBBCppTTCCCAAATVpTVp TA=TB 、 VB=VC由玻意耳定律有：由玻意耳定律有：7 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。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。1 12212pVp VTT或或pVCT二、理想气体的状态方程二、理想气体的状态方程8 一水银气压计中混进了空气，因而在一水银气压计中混进了空气，因而在27，外界大气压为，外界大气压为758mmHg时，这个水时，这个水银
6、气压计的读数为银气压计的读数为738mmHg，此时管中水银面距管顶，此时管中水银面距管顶80mm，当温度降至，当温度降至-3时，这时，这个气压计的读数为个气压计的读数为743mmHg，求此时的实际大气压值为多少，求此时的实际大气压值为多少mmHg？解：解：以混进水银气压计的空气为研究对象以混进水银气压计的空气为研究对象初初状状态态p1=20mmHg 末末状状态态p2=p-743mmHg V2=75Smm3T2=270KV1=80Smm3 T1=300 Khppp019解：解：以混进水银气压计的空气为研究对象以混进水银气压计的空气为研究对象初初状状态态p1=20mmHg 末末状状态态p2=p-7
7、43mmHg V2=75Smm3T2=270KV1=80Smm3 T1=300 Khppp01解得：解得： p=762.2 mmHg根据理想气体状态方程：根据理想气体状态方程：112212pVp VTT20 80(743) 75300270SpS代入数据有：代入数据有：10二、理想气体的状态方程二、理想气体的状态方程思考总结思考总结应用理想气体状态方程解题的步骤应用理想气体状态方程解题的步骤: （1）确定）确定研究对象研究对象（2）画出两个状态的）画出两个状态的示意图示意图（3）分别写出）分别写出两个状态的状态参量两个状态的状态参量 （4）列列出理想气体状态出理想气体状态方程方程（5）将数据代
8、入解出）将数据代入解出结果结果 111TVp222TVp222111TVpTVp11 如图所示，粗细均匀一端封闭一端开口的如图所示，粗细均匀一端封闭一端开口的U形玻璃管，当形玻璃管，当t1=31时，大气压强时，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时，两管水银面相平，这时左管被封闭的气柱长L1=8cm，则：，则：（1）当温度）当温度t2等于多少时，左管气柱等于多少时，左管气柱L2为为9cm? （2）当温度达到上问中的温度）当温度达到上问中的温度t2时，为使左管气柱长时，为使左管气柱长L为为8cm，应在右管中加入多长的，应在右管中加入多长的水银柱？水银柱？p1=76
9、cmHg V1=8Scm3 T1=304 Kp2=78cmHg V2=9Scm3T2=？解：（解：（1）以封闭在以封闭在U型管中的气体为研究对象型管中的气体为研究对象初初状状态态末末状状态态2cm12p1=76cmHg V1=8Scm3 T1=304 Kp2=78cmHg V2=9Scm3T2=？解：（解：（1）以封闭在以封闭在U型管中的气体为研究对象型管中的气体为研究对象初初状状态态末末状状态态2cm解得：解得： T2=351K根据理想气体状态方程：根据理想气体状态方程：112212pVp VTT代入数据有：代入数据有：2978304876TSS13 如图所示，粗细均匀一端封闭一端开口的如图
10、所示，粗细均匀一端封闭一端开口的U形玻璃管，当形玻璃管，当t1=31时，大气压强时，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时，两管水银面相平，这时左管被封闭的气柱长L1=8cm，则：，则：（1）当温度）当温度t2等于多少时，左管气柱等于多少时，左管气柱L2为为9cm? （2）当温度达到上问中的温度）当温度达到上问中的温度t2时，为使左管气柱长时，为使左管气柱长L为为8cm，应在右管中加入多长的，应在右管中加入多长的水银柱？水银柱？p3=？ V3=8Scm3 T3=351 K解：（解：（2）以封闭在以封闭在U型管中的气体为研究对象型管中的气体为研究对象初初状状态态末
11、末状状态态p2=78cmHg V2=9Scm3T2=351K2cm14p3=？ V3=8Scm3 T3=351 K解：（解：（2）以封闭在以封闭在U型管中的气体为研究对象型管中的气体为研究对象初初状状态态末末状状态态p2=78cmHg V2=9Scm3T2=351K2cm解得：解得： p3=87.75cmHg根据玻意耳定律：根据玻意耳定律：代入数据有：代入数据有：SpS897833322VpVphppp03cmHgppph75.1103cmh75.1115 一定质量的某种理想气体由状态一定质量的某种理想气体由状态A变为状态变为状态D，其有关的数据如图所示。若状，其有关的数据如图所示。若状态态D
12、的压强是的压强是104pa，状态，状态A的压强是多少？的压强是多少？二、理想气体的状态方程二、理想气体的状态方程0T/102KV/m316pA=？ VA=1m3 TA=200 K代入数据解得：代入数据解得： pA=1.5 104papD=104pa VD=3m3TD=400K解：解：A状态：状态：D状态：状态：根据理想气体状态方程：根据理想气体状态方程：AADDADp Vp VTTDDAAADp V TpV T有：有：17二、理想气体的状态方程二、理想气体的状态方程如图所示，一定质量的理想气体，由状态如图所示，一定质量的理想气体，由状态A沿直线沿直线AB变化到变化到B，在此过程中，在此过程中，
13、气体分子的平均速率的变化情况是（气体分子的平均速率的变化情况是（ ） A、不断增大、不断增大B、不断减小、不断减小C、先减小后增大、先减小后增大D、先增大后减小、先增大后减小V/L1231230p/atmABCD正确正确18问题与练习问题与练习课本课本P251、对一定质量的气体来说，能否做到以下各点？、对一定质量的气体来说，能否做到以下各点？（1）保持压强和体积不变而改变它的温度。）保持压强和体积不变而改变它的温度。（2）保持压强不变，同时升温并减小体积。）保持压强不变，同时升温并减小体积。（3）保持温度不变，同时增加体积并减小压强。）保持温度不变，同时增加体积并减小压强。（4）保持体积不变，
14、同时增加压强并降低温度。）保持体积不变，同时增加压强并降低温度。（1）不可能）不可能（2）不可能）不可能（3）可能）可能（4）不可能）不可能222111TVpTVp19问题与练习问题与练习课本课本P252、某柴油机的汽缸容积为、某柴油机的汽缸容积为0.83103m3，压缩前其中空气的温度为，压缩前其中空气的温度为470C、压强为、压强为0.8105pa。在压缩冲程中，活塞把空气压缩到原体积的。在压缩冲程中，活塞把空气压缩到原体积的1/17，压强增大到，压强增大到40 105pa，求这时空气的温度。，求这时空气的温度。941K 6680C20问题与练习问题与练习课本课本P253、在做托里拆利实验
15、时，玻璃管内有些残留的空气，此时玻璃管竖直放置，如图、在做托里拆利实验时，玻璃管内有些残留的空气，此时玻璃管竖直放置，如图所示。假如把玻璃管竖直向上提起一段距离，玻璃管下端仍在水银中，则管内空所示。假如把玻璃管竖直向上提起一段距离，玻璃管下端仍在水银中，则管内空气体积如何变化？管内水银长度如何变化？管内空气压强如何变化？气体积如何变化？管内水银长度如何变化？管内空气压强如何变化？方法方法假设提升后假设提升后V保持不变，分析平衡是保持不变，分析平衡是否被破坏？若破坏新的平衡状态又如何？否被破坏？若破坏新的平衡状态又如何？若若V不变，那么不变，那么p也不变也不变而提升后而提升后h变大，变大，p+g
16、h p0因此管内水银柱将要下降因此管内水银柱将要下降则封闭空气的体积则封闭空气的体积V必然增大，压强必然增大，压强p必然减小必然减小又由于最终应该有又由于最终应该有p+gh= p0，所以，所以h必然增大必然增大 21一、理想气体：一、理想气体：在在任何温度任何温度和和任何压强任何压强下都下都能严格地遵从能严格地遵从气体实验定律的气体。气体实验定律的气体。二、理想气体的状态方程二、理想气体的状态方程1 12212pVp VTT或或pVCT注：注：恒量恒量C由理想气体的由理想气体的质量质量和和种类种类决定，即由气体的决定，即由气体的物质的量物质的量决定。决定。小结小结221、气体密度式：、气体密度
17、式：理想气体状态方程理想气体状态方程拓展拓展222111TVpTVp222111TpTp23思考：思考：1mol的理想气体在标准状态下，状态方程中的常量的理想气体在标准状态下，状态方程中的常量C是多少？是多少？ 不同种类的气不同种类的气体常量一样吗？体常量一样吗？或或理想气体状态方程理想气体状态方程拓展拓展KTmolLVatmp273/4 .221000222111TVpTVp根据根据 得：得：CTpVKmolLatmKmolLatmTVp/082.0273/4 .221000KmolJKmolmPaTVp/31. 8273/104 .2210013. 13350001mol理想气体的状态方程
18、理想气体的状态方程:000TVpR 与气体种类无关与气体种类无关24理想气体状态方程理想气体状态方程拓展拓展000TVpR 222111TpTp222111TVpTVp25任意质量任意质量的理想气体的状态方程，它联系着某一确定状态下，各物理量的关系。的理想气体的状态方程，它联系着某一确定状态下，各物理量的关系。对实际气体对实际气体就可应用克拉珀龙方程解题。就可应用克拉珀龙方程解题。222111TVpTVpnRTpV 或或 RTMmpV 理想气体状态方程理想气体状态方程拓展拓展26理想气体状态方程理想气体状态方程拓展拓展000TVpR 222111TVpTVp222111TpTpnRTpV 或或 RTMmpV