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1、复习复习1、玻意耳定律的内容、玻意耳定律的内容2、查理定律的内容、查理定律的内容3、盖、盖吕萨克定律的内容吕萨克定律的内容4、在、在P-V坐标系和坐标系和P-1/V坐标系中画出等温线坐标系中画出等温线5、在、在V-T坐标系中画出等压线坐标系中画出等压线6、在、在P-T坐标系中画出等容线坐标系中画出等容线8.3 8.3 志向气体的状态方程志向气体的状态方程一一.志向气体志向气体 假设这样一种气体，它在任何温度和任何压强下都能严格地遵循气体试验定律,我们把这样的气体叫做“志向气体”。志向气体具有以下特点志向气体具有以下特点:1.1.气体分子是一种没有内部结构气体分子是一种没有内部结构,不占有体积的
2、质点不占有体积的质点.2.2.气体分子在运动过程中气体分子在运动过程中,除碰撞的瞬间外除碰撞的瞬间外,分子之分子之间以及分子和器壁之间都无相互作用力间以及分子和器壁之间都无相互作用力.3.3.分子之间和分子与器壁之间的碰撞分子之间和分子与器壁之间的碰撞,都是完全弹性都是完全弹性碰撞碰撞.除碰撞以外除碰撞以外,分子的运动是匀速直线运动分子的运动是匀速直线运动,各个各个方向的运动机会均等方向的运动机会均等.志向气体是不存在的志向气体是不存在的.1 1、在常温常压下、在常温常压下,大多数实际气体大多数实际气体,尤其是那些不尤其是那些不易液化的气体都可以近似地看成志向气体易液化的气体都可以近似地看成志
3、向气体.2 2、在温度不低于负几十摄氏度、在温度不低于负几十摄氏度,压强不超过大气压强不超过大气压的几倍时压的几倍时,很多气体都可当成志向气体来处理很多气体都可当成志向气体来处理.3 3、志向气体的内能仅由温度和分子总数确定、志向气体的内能仅由温度和分子总数确定,与气体的体积无关与气体的体积无关.二二.推导志向气体状态方程推导志向气体状态方程 对于确定质量的志向气体的状态可用三个状态参量p、V、T来描述，且知道这三个状态参量中只有一个变而另外两个参量保持不变的状况是不会发生的。换句话说：若其中随意两个参量确定之后，第三个参量确定有唯一确定的值。它们共同表征确定质量志向气体的唯一确定的一个状态。
4、假定确定质量的志向气体在起先状态时各状态参量为（p1，V1，T1），经过某变更过程，到末状态时各状态参量变为（p2，V2，T2），这中间的变更过程可以是各种各样的.假设有两种过程假设有两种过程：第一种：从（第一种：从（p1p1，V1V1，T1T1）先等温并使其体积变为）先等温并使其体积变为V2V2，压强随之变为，压强随之变为pcpc，此中间状态为（，此中间状态为（pcpc，V2V2，T1T1）再等容并使其温度变为）再等容并使其温度变为T2T2，则其压强确定变为，则其压强确定变为p2p2，则末状态（，则末状态（p2p2，V2V2，T2T2）。）。其次种：从（其次种：从（p1p1；V1V1，T1T
5、1）先等容并使其温度变为）先等容并使其温度变为T2T2，则压强随之变为，则压强随之变为pcpc，此中间状态为（，此中间状态为（pcpc，V1V1，T2T2），再等温并使其体积变为），再等温并使其体积变为V2V2，则压强也确，则压强也确定变为定变为p2p2，也到末状态（，也到末状态（p2p2，V2V2，T2T2）。）。依据玻意耳定律和查理定律，分别按两种过程，自己推导志向气体状态过程。（即要求找出p1、V1、T1与p2、V2、T2间的等量关系。）三三.志向气体的状态方程志向气体的状态方程确定质量的志向气体的压强、体积的乘积与热确定质量的志向气体的压强、体积的乘积与热力学温度的比值是一个常数。力学
6、温度的比值是一个常数。2 2、运用条件、运用条件:确定质量的某种志向气体确定质量的某种志向气体.1 1、方程：、方程：3 3、恒量由两个因素确定、恒量由两个因素确定:、志向气体的质量、志向气体的质量.、志向气体的种类、志向气体的种类.气体的物质的量决定气体的物质的量决定4 4、志向气体的状态方程与气体试验定律、志向气体的状态方程与气体试验定律例题例题1 1例题例题 2 2、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2727，外界大气压为，外界大气压为758758毫米汞柱时，这个水银气压计的读毫米汞柱时，这个水银气压计的读数为数为738738毫米汞柱，此时管中水银面距管顶毫
7、米汞柱，此时管中水银面距管顶8080毫米，当毫米，当温度降至温度降至-3-3时，这个气压计的读数为时，这个气压计的读数为743743毫米汞柱，毫米汞柱，求此时的实际大气压值为多少毫米汞柱？求此时的实际大气压值为多少毫米汞柱？（1 1）该题探讨对象是什么？）该题探讨对象是什么？混入水银气压计中的空气混入水银气压计中的空气（2 2）画出该题两个状态的示意图：）画出该题两个状态的示意图：（3 3）分别写出两个状态的状态参量：）分别写出两个状态的状态参量：初态初态：p1=20mmHgT1=300KV1=80Smm3（S是管的横截面积）是管的横截面积）末态：末态：p2=p-743mmHgT2=270KV
8、2=（738+80）S-743S=75Smm3p=762.2 mmHgp=762.2 mmHg（4 4）将数据代入志向气体状态方程）将数据代入志向气体状态方程 确定质量的志向气体的各种图像确定质量的志向气体的各种图像2、应用志向气体状态方程解题的一般思路和步骤：运用志向气体状态方程解题前，应确定在状态变更过程中保持质量不变解题时：、必需确定探讨对象，即某确定质量的气体，分析它的变更过程、确定初、末两状态，正确找出初、末两状态的六个状态参量，特殊是压强、用志向气体状态方程列式，并求解志向气体状态方程的理解和应用志向气体状态方程的理解和应用1、应用志向气体状态方程的关键是：对气体状态变更过程的分析
9、和状态参量的确定“一过程六参量”练习练习1 1、确定质量的志向气体，在某一平衡状态下、确定质量的志向气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为的压强、体积和温度分别为p1p1、V1V1、T1T1，在另一，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2p2、V2V2、T2T2，下列关系正确的是，下列关系正确的是()D练习练习2 2、确定质量的志向气体的、确定质量的志向气体的p pt t图象如图所示，图象如图所示，在状态在状态A A变到状态变到状态B B的过程中，体积的过程中，体积()A A确定不变确定不变 B B确定减小确定减小C C确定增加确定增加 D D不
10、能判定怎样变更不能判定怎样变更D例例1 1、贮气筒的容积为、贮气筒的容积为100L100L，贮有温度为，贮有温度为2727、压、压强为强为30atm30atm的氢气，运用后温度降为的氢气，运用后温度降为2020，压强，压强降为降为20atm20atm，求用掉的氢气占原有气体的百分比，求用掉的氢气占原有气体的百分比？答案：31.7%点评：对于变质量问题，干脆应用气体定律或志向气体状态方程明显不合适，关键是如何灵敏选择探讨对象，将变质量转化为确定质量，可取原有气体为探讨对象，也可以选择剩余气体为探讨对象，始末状态参量必需对同一部分气体练习练习:一活塞将确定质量的志向气体封闭在水平固定防一活塞将确定
11、质量的志向气体封闭在水平固定防止的气缸内，起先时气体体积为止的气缸内，起先时气体体积为V0V0，温度为，温度为270C270C，在，在活塞上施加压力，将气体体积压缩到活塞上施加压力，将气体体积压缩到 ，温度升，温度升高到高到570C570C，设大气压强，设大气压强p0=1.0105Pa,p0=1.0105Pa,活塞与气缸摩活塞与气缸摩擦不计擦不计 (1)(1)求此时气体的压强求此时气体的压强(2)(2)保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积复原到体体积复原到V0V0，求此时气体的压强，求此时气体的压强例例2 2、使确定质量的志向气体按图甲
12、中箭头所示的依次变更，、使确定质量的志向气体按图甲中箭头所示的依次变更，图中图中BCBC段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线(1)(1)已知气体在状态已知气体在状态A A的温度的温度TATA300K300K，求气体在状态，求气体在状态B B、C C和和D D的温度各是多少？的温度各是多少？(2)(2)将上述状态变更过程在图乙中画成体积将上述状态变更过程在图乙中画成体积V V和温度和温度T T表示的表示的图线图线(图中要标明图中要标明A A、B B、C C、D D四点，并且要画箭头表示变四点，并且要画箭头表示变更的方向更的方向)说明每段图线各表示什么过程说明每段图线各表示什么过程解析：pV图中直观地看出，气体在A、B、C、D各状态下压强和体积为VA10L，pA4atm，pB4atm，pC2atm，pD2atm，VC40L，VD20L.练练习习：确确定定质质量量的的志志向向气气体体，阅阅历历一一膨膨胀胀过过程程，这这一一过过程程可可以以用用下下图图上上的的直直线线ABC来来表表示示，在在A、B、C三三个个状状态态上上，气气体体的的温温度度TA、TB、TC相相比比较较，大大小关系小关系为为()ATBTATCBTATBTCCTBTATC DTBTATCC答案：C