高二物理-選修3-3-8.3-理想氣體的狀態(tài)方程

§3.理想氣體的狀態(tài)方程學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解理想氣體的定義及實(shí)際意義。2.理想氣體狀態(tài)方程的推導(dǎo)。3.綜合應(yīng)用理想氣體定律解決實(shí)際問題?；仡櫄怏w三定律等溫變化玻意耳定律：PV=C等壓變化蓋－呂薩克定律：等容變化查理定律：?jiǎn)栴}：氣體實(shí)驗(yàn)定律成立條件？

一定質(zhì)量的某種氣體在壓強(qiáng)不太大（相對(duì)大氣壓強(qiáng)），溫度不太低（相對(duì)室溫）時(shí)。一定質(zhì)量氦氣p(105Pa)V(m3)pV(105Pa·m3)1.001.001.005001/5001.0010001/10001.00根據(jù)玻意耳定律計(jì)算結(jié)果一定質(zhì)量氦氣p(105Pa)V(m3)pV(105Pa·m3)1.001.001.005001.36/5001.3610002.07/10002.07實(shí)驗(yàn)結(jié)果一、理想氣體1、理想氣體：為了研究方便，可以設(shè)想一種氣體，在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律，我們把這樣的氣體叫做理想氣體。3、理想氣體是一種理想化模型①每個(gè)分子可看成彈性小球②氣體分子本身大小可以忽略不計(jì)（質(zhì)點(diǎn)）③除碰撞的瞬間外，氣體分子之間沒有相互作用力2、在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時(shí)，可以把實(shí)際氣體當(dāng)成理想氣體來處理。

假定一定質(zhì)量的某種氣體從狀態(tài)A(PA，VA，TA)到達(dá)狀態(tài)C(PC，VC，TC)P/atm0V/m3ABC12341234若TA=300k，求Tc=？D等溫等容P/atm0V/m3ABC12341234TA=TBA(PA，VA，TA)（4atm,2m3,300K）

先等溫再等容B(PB，VB，TB)（2atm,4m3,300K）

C(PC，VC，TC)（3atm,4m3,）

VB=VCTC=450K450KPAVA=PBVBP/atm0V/m312341234BACTA=TB

如果氣體直接狀態(tài)A到達(dá)狀態(tài)C，可不可以有一個(gè)方程直接解決呢？PAVA=PBVBVB=VCPAVA=PBVCTA=TB玻意耳定律：pV=C1蓋－呂薩克定律：查理定律：這一公式正確么？如何驗(yàn)證？P/atm0V/m3AC12341234A(PA，VA，TA)（4atm,2m3,300K）

C(PC，VC，TC)（3atm,4m3,）

TC=450K450K1.一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程：方程具有普遍性二、理想氣體的狀態(tài)方程科學(xué)，每當(dāng)解決一個(gè)問題就會(huì)發(fā)現(xiàn)若干新問題，如此科學(xué)才能不斷進(jìn)步。新問題:PV=CT,C是一個(gè)與P、V、T無關(guān)的常數(shù)，那C與什么有關(guān)？提出假設(shè)數(shù)學(xué)推理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證解釋數(shù)據(jù)同行交流發(fā)表論文n氣體物質(zhì)的量單位：molP氣體壓強(qiáng)單位：PaV氣體壓體積單位：m3T氣體溫度單位：Kn是氣體物質(zhì)的量R是常數(shù)，8.31J/(mol·K)0AA(PA，VA，TA)(1.5×104Pa，1m3，200K)T/102KV/m3123412345CBDD(PD，VD，TD)(

?，

3m3，400K)2.理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用例題：一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)D，狀態(tài)A的壓強(qiáng)1.5×104Pa，狀態(tài)D的壓強(qiáng)是？確定兩個(gè)狀態(tài)的狀態(tài)參量解題思路流程確定初末狀態(tài)確定研究對(duì)象列方程求解科學(xué)知識(shí)總是要會(huì)轉(zhuǎn)化為技術(shù)，應(yīng)用于生產(chǎn)。

理想氣體的狀態(tài)方程有什么應(yīng)用呢？練習(xí)：護(hù)士為病人輸液時(shí)，必須排盡輸液管中的空氣，否則空氣泡進(jìn)入血管后會(huì)隨著血液向前流動(dòng)，而當(dāng)流到口徑較細(xì)的血管時(shí)，會(huì)出現(xiàn)“栓塞”阻礙血液的流動(dòng)，造成嚴(yán)重的醫(yī)療事故。某病人的體溫為37℃，舒張壓為80mmHg，收縮壓為120mmHg，假設(shè)一護(hù)士在為病人輸液時(shí)，一時(shí)疏忽將一個(gè)大氣壓，體積為0.01cm3，溫度為27℃的空氣泡打入靜脈血管，當(dāng)空氣泡隨血液流到橫截面積為1mm2的血管時(shí)，產(chǎn)生“栓塞”的最小長度為多少？6.54cm打氣筒、商場(chǎng)門口的充氣廣告，氣槍，充氣玩具，氣球?？偨Y(jié)：在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體叫做理想氣體。C是與P、V、T無關(guān)的常數(shù)。在溫度不低于零下幾十?dāng)z氏度、壓強(qiáng)不超過大氣壓幾倍時(shí)，把實(shí)際氣體當(dāng)成理想氣體來處理，誤差很小。高考鏈接：2014新課標(biāo)Ⅱ如圖所示，兩氣缸AB粗細(xì)均勻，等高且內(nèi)壁光滑，其下部由體積可忽略的細(xì)管連通；A的直徑為B的2倍，A上端封閉，B上端與大氣連通；兩氣缸除A頂部導(dǎo)熱外，其余部分均絕熱。兩氣缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a、b，活塞下方充有氮?dú)猓钊鸻上方充有氧氣；當(dāng)大氣壓為P0，外界和氣缸內(nèi)氣體溫度均為7℃且平衡時(shí)，活塞a離氣缸頂?shù)木嚯x是氣缸高度的1/4，活塞b在氣缸的正中央。（?。┈F(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮?dú)?，?dāng)活塞b升至頂部時(shí)，求氮?dú)獾臏囟?；（ⅱ）繼續(xù)緩慢加熱，使活塞a上升，當(dāng)活塞a上升的距離是氣缸高度的1/16時(shí)，求氧氣的壓強(qiáng)。（?。?20K（ⅱ）4P0/3高考鏈接：2013新課標(biāo)Ⅱ如圖，一上端開口、下端封閉的細(xì)長玻璃管豎直放置。玻璃管的下部封有長=25.0cm的空氣柱