技術(shù)物理上冊(cè)（第三版）６－2理想氣體物態(tài)方程學(xué)習(xí)課件

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理想氣體物態(tài)方程現(xiàn)象與思考體積溫度壓強(qiáng)理想氣體物態(tài)方程現(xiàn)象與思考在力學(xué)中，我們用位移、速度、加速度等物理量描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；在熱學(xué)中，也需要一些物理量來描述氣體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在研究氣體性質(zhì)時(shí)，實(shí)驗(yàn)所觀察到的氣體的體積、溫度和壓強(qiáng)等物理量可以描述氣體的狀態(tài)，稱為氣體的狀態(tài)參量。氣體的狀態(tài)參量之間存在著有機(jī)的聯(lián)系，例如，壓癟了的乒乓球浸泡到熱水中，球里的空氣溫度升高，結(jié)果體積增大，球會(huì)鼓起來。氣體的狀態(tài)參量之間存在著的聯(lián)系有沒有規(guī)律性，有著怎樣的規(guī)律性？一、體積氣體的體積就是指氣體分子所能達(dá)到的空間，也就是氣體所充滿的容器的容積。

單位體積中氣體的分子數(shù)，稱為分子數(shù)密度，它的SI單位是每立方米，符號(hào)是m-3。1.定義2.單位SI單位是立方米，符號(hào)是m33.分子數(shù)密度實(shí)際中也常用升（L）作單位，1L=10-3m3

二、溫度

溫度是表示物體冷熱程度的物理量。要定量地表示溫度，就要確定溫度的數(shù)值表示方法——溫標(biāo)。2.攝氏溫度

用攝氏溫標(biāo)表示的溫度稱為攝氏溫度，用t表示，單位是攝氏度，符號(hào)是℃。1.溫度與溫標(biāo)3.熱力學(xué)溫度用熱力學(xué)溫標(biāo)表示的溫度稱為熱力學(xué)溫度，用T表示，單位是開爾文，符號(hào)是K。

（1）熱力學(xué)溫度與攝氏溫度只是零點(diǎn)的選擇不同，二者的分度方法即每一度的大小是相同的，它們之間的數(shù)值關(guān)系可近似簡(jiǎn)化為4.說明T/K=t/℃+273

（2）從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來看，溫度反映了物體內(nèi)部分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志。理論和實(shí)驗(yàn)證明，分子的平均動(dòng)能與熱力學(xué)溫度成正比。三、壓強(qiáng)1.壓強(qiáng)的定義

氣體作用在器壁單位面積上的壓力就是氣體的壓強(qiáng)（p）。從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來看，氣體的壓強(qiáng)是大量分子不斷碰撞器壁的結(jié)果。氣體壓強(qiáng)的形成及影響因素（動(dòng)畫）SI單位是帕斯卡，符號(hào)是Pa，1Pa＝1N/m2。

氣體壓強(qiáng)的大小與氣體的分子數(shù)密度和分子的平均動(dòng)能有關(guān)。氣體的分子數(shù)密度越大，分子的平均動(dòng)能越大，氣體的壓強(qiáng)就越大。（動(dòng)畫）氣體壓強(qiáng)的形成及影響因素。2.壓強(qiáng)的大小3.壓強(qiáng)的單位4.壓強(qiáng)的測(cè)定氣體的壓強(qiáng)要用氣壓計(jì)來測(cè)定，其中水銀壓強(qiáng)計(jì)用得最多。四、理想氣體物態(tài)方程一定質(zhì)量的氣體，它的溫度、體積和壓強(qiáng)這三個(gè)量的變化是互相關(guān)聯(lián)的。對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，如果這三個(gè)參量或其中的任意兩個(gè)參量發(fā)生了變化，我們就說氣體的狀態(tài)改變了。如圖6.3-1所示。圖6.3-1氣體壓強(qiáng)變化改變狀態(tài)如圖6.3-2所示，將一端封閉的U形管固定在刻度尺上，其封閉端有一段被水銀柱封閉在里面的氣體柱。通過實(shí)驗(yàn)得到幾組不同的溫度、體積和壓強(qiáng)的數(shù)值，計(jì)算每次測(cè)得的pV/T值，進(jìn)行比較后會(huì)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)值幾乎是個(gè)恒量。一定質(zhì)量的氣體，它的壓強(qiáng)和體積的乘積與熱力學(xué)溫度之比，在狀態(tài)變化中始終保持不變，即圖6.3-2說明

（2）對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，使其三個(gè)狀態(tài)參量（p,V,T）中的其中一個(gè)保持不變，這樣的過程分別稱為等壓過程、等體過程和等溫過程。

（1）實(shí)際氣體并不完全符合上述規(guī)律，為了研究方便，我們?cè)O(shè)想有一種嚴(yán)格遵守上述規(guī)律的氣體，并把它稱為理想氣體。上述方程被稱為理想氣體物態(tài)方程，簡(jiǎn)稱氣態(tài)方程。有許多實(shí)際氣體，在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低的情況下，都可以當(dāng)做理想氣體來處理。練習(xí)

1.氣體的體積就是

；溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的

的標(biāo)志；氣體壓強(qiáng)與

以及

有關(guān).氣體所充滿的容器的容積平均動(dòng)能氣體的分子數(shù)密度氣體分子平均動(dòng)能

2.一定質(zhì)量的理想氣體，在恒溫下體積膨脹為原來的10倍，下列情況中將伴隨發(fā)生的是（）A.氣