氣體實驗定律(理想氣體狀態(tài)方程)課件-高二下學(xué)期物理魯科版（2019）選擇性必修第三冊

第5節(jié)

氣體實驗定律課題3：理想氣體狀態(tài)方程

在溫度為0℃，取體積1L四種常見實際氣體保持溫度不變時，在不同壓強(qiáng)下用實驗測出的pV乘積值。一、什么是理想氣體狀態(tài)方程？P(x1.01325x105Pa)pV值（x1.01325x105PaL）氫氣氮?dú)庋鯕饪諝?1002005001000

1.0001.06901.13801.35651.7200

1.0000.99411.04831.39002.0685

1.0000.92650.91401.15601.7355

1.0000.97301.01001.34001.9920

為了研究方便，我們假設(shè)有這樣一種氣體，它在任何溫度和任何壓強(qiáng)下都能嚴(yán)格地遵循氣體實驗定律。我們把這樣的氣體叫做“理想氣體”。

當(dāng)實際氣體的溫度不低于零下幾十?dāng)z氏度，壓強(qiáng)不超過大氣壓的幾倍，可以把氣體當(dāng)成理想氣體來處理。

壓強(qiáng)不太高，溫度不太低例題1.對于理想氣體下列說法正確的是（）A.只有溫度很低時，實際氣體可當(dāng)作理想氣體B.只有壓強(qiáng)很大時，實際氣體可當(dāng)作理想氣體C.在常溫下，許多氣體可當(dāng)作理想氣體D.所有的實際氣體在任何情況下，都可以當(dāng)作理想氣體問題：從力、能的角度如何理解理想氣體？C

從微觀角度看：分子間以及分子與容器壁間，除了碰撞外無其他作用力，分子本身沒有體積，即它所占據(jù)的空間認(rèn)為是可以被壓縮的。

從能量的角度：理想氣體忽略了分子力，所以沒有分子勢能，理想氣體的內(nèi)能只有分子動能，

所以一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只由溫度決定，與氣體的體積無關(guān)。二、理想氣體狀態(tài)方程的推導(dǎo)如圖所示，一定質(zhì)量的某種理想氣體從A到B經(jīng)歷了一個等溫過程，從B到C經(jīng)歷了一個等容過程。分別用pA、VA、TA和pB、VB、TB以及pC、VC、TC表示氣體在A、B、C三個狀態(tài)的狀態(tài)參量，那么A、C狀態(tài)的狀態(tài)參量間有何關(guān)系呢？0pVABCTA=TB0pVABC從A→B為等溫變化：由玻意耳定律pAVA=pBVB從B→C為等容變化：由查理定律又TA=TBVB=VC解得：二、理想氣體的狀態(tài)方程1、內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種理想氣體在從一個狀態(tài)變化到另一個狀態(tài)時，盡管p、V、T都可能改變，但是壓強(qiáng)跟體積的乘積與熱力學(xué)溫度的比值保持不變。2、公式：或注：恒量C由理想氣體的質(zhì)量和種類決定，即由理想氣體的物質(zhì)的量決定條件:一定質(zhì)量的某種理想氣體.2、內(nèi)徑均勻的L形直角細(xì)玻璃管，一端封閉，一端開口豎直向上，用水銀柱將一定質(zhì)量空氣封存在封閉端內(nèi)，空氣柱長4cm，水銀柱高58cm，進(jìn)入封閉端長2cm，如圖所示，溫度是87℃，大氣壓強(qiáng)為75cmHg，求：(1)在圖示位置空氣柱的壓強(qiáng)p1.(2)在圖示位置，要使空氣柱的長度變?yōu)?cm，溫度必須降低到多少度？

答案：

(1)133cmHg

(2)－5℃2.如圖，水平放置的汽缸內(nèi)壁光滑，一個不導(dǎo)熱的活塞將汽缸內(nèi)的氣體分為A、B兩部分，兩部分氣體可以分別通過放在其中的電熱絲加熱.開始時，A氣體的體積是B的一半，A氣體的溫度是17oC，B氣體的溫度是27oC，活塞靜止.現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，使A、B兩部分氣體的溫度都升高10oC，在此過程中活塞向哪個方向移動？AB設(shè)想先保持A、B的體積不變

對A有對B有活塞向右移動。查理定律pA＝pB>>小結(jié)：一、理想氣體：