高中物理《理想氣體的狀態(tài)方程》課件一（15張PPT）（新人教版選修3-3）

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歡迎進(jìn)入物理課堂 理想氣體的狀態(tài)方程 歷史回顧 問(wèn)題1 三大氣體實(shí)驗(yàn)定律內(nèi)容是什么 公式 pV C1 2 査理定律 公式 1 玻意耳定律 3 蓋 呂薩克定律 公式 問(wèn)題2 這些定律的適用范圍是什么 溫度不太低 壓強(qiáng)不太大 問(wèn)題3 如果某種氣體的三個(gè)狀態(tài)參量 p V T 都發(fā)生了變化 它們之間又遵從什么規(guī)律呢 一 理想氣體 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)格地遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律 我們把這樣的氣體叫做 理想氣體 理想氣體具有那些特點(diǎn)呢 1 理想氣體是不存在的 是一種理想模型 2 在溫度不太低 壓強(qiáng)不太大時(shí)實(shí)際氣體都可看成是理想氣體 一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定 與氣體的體積無(wú)關(guān) 4 從能量上說(shuō) 理想氣體的微觀本質(zhì)是忽略了分子力 沒(méi)有分子勢(shì)能 理想氣體的內(nèi)能只有分子動(dòng)能 3 從微觀上說(shuō) 分子間以及分子和器壁間 除碰撞外無(wú)其他作用力 分子本身沒(méi)有體積 即它所占據(jù)的空間認(rèn)為都是可以被壓縮的空間 思考與討論 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(gè)等溫過(guò)程 從B到C經(jīng)歷了一個(gè)等容過(guò)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(gè)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 推導(dǎo)過(guò)程 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(gè)狀態(tài)變化到另一個(gè)狀態(tài)時(shí) 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 3 使用條件 一定質(zhì)量的某種理想氣體 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 例題1 一水銀氣壓計(jì)中混進(jìn)了空氣 因而在27 外界大氣壓為758mmHg時(shí) 這個(gè)水銀氣壓計(jì)的讀數(shù)為738mmHg 此時(shí)管中水銀面距管頂80mm 當(dāng)溫度降至 3 時(shí) 這個(gè)氣壓計(jì)的讀數(shù)為743mmHg 求此時(shí)的實(shí)際大氣壓值為多少毫米汞柱 p1 758 738 20mmHgV1 80Smm3T1 273 27 300K T2 273 3 270K 解得 p 762 2mmHg p2 p 743mmHgV2 738 80 S 743S 75Smm3 解 以混進(jìn)水銀氣壓計(jì)的空氣為研究對(duì)象 初狀態(tài) 末狀態(tài) 由理想氣體狀態(tài)方程得 4 氣體密度式 以1mol的某種理想氣體為研究對(duì)象 它在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) 根據(jù)得 或 設(shè)為1mol理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的常量 叫做摩爾氣體常量 注意 R的數(shù)值與單位的對(duì)應(yīng) P atm V L R 0 082atm L mol K P Pa V m3 R 8 31J mol K 一摩爾理想氣體的狀態(tài)方程 5 摩爾氣體常量 三 克拉珀龍方程 或 克拉珀龍方程是任意質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程 它聯(lián)系著某一確定狀態(tài)下 各物理量的關(guān)系 對(duì)實(shí)際氣體只要溫度不太低 壓強(qiáng)不太大就可應(yīng)用克拉珀龍方程解題 如圖所示 一定質(zhì)量的理想氣體 由狀態(tài)A沿直線AB變化到B 在此過(guò)程中 氣體分子的平均速率的變化情況是 練習(xí) A 不斷增大 B 不斷減小 C 先減小后增大 D 先增大后減小 D 小結(jié) 一 理想氣體 在任何溫度和任何壓強(qiáng)下都能嚴(yán)格地遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體 二 理想氣體的狀態(tài)方程 或 注 恒量C由理想氣體的質(zhì)量和種類決定 即由氣體的物質(zhì)的量決定 氣體密度式 三 克拉珀龍方程 或 摩爾氣體常量 P atm V L R 0 082atm L mol K P Pa V m3 R 8 31J mol K 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全