高中物理 第八章 第三節(jié) 理想氣體的狀態(tài)方程（第1課時(shí)）課件 新人教版選修3-3.ppt

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理想氣體的狀態(tài)方程,歷史回顧,【問題1】三大氣體實(shí)驗(yàn)定律內(nèi)容是什么?,歷史回顧,【問題1】三大氣體實(shí)驗(yàn)定律內(nèi)容是什么?,公式：pV =C1,1、玻意耳定律：,歷史回顧,【問題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：,歷史回顧,【問題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：,【問題2】這些定律的適用范圍是什么?,【問題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,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”。,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？,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。,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。,3.從微觀上說：分子間以及分子和器壁間， 除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)為都是可以被壓縮的空間。,3.從微觀上說：分子間以及分子和器壁間， 除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)為都是可以被壓縮的空間。,4.從能量上說：理想氣體的微觀本質(zhì)是忽略 了分子力，沒有分子勢能，理想氣體的內(nèi)能只有 分子動(dòng)能。,一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決 定，與氣體的體積無關(guān)。,4.從能量上說：理想氣體的微觀本質(zhì)是忽略 了分子力，沒有分子勢能，理想氣體的內(nèi)能只有 分子動(dòng)能。,3.從微觀上說：分子間以及分子和器壁間， 除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)為都是可以被壓縮的空間。,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)等溫過程，從B到C經(jīng)歷了一個(gè)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(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？,思考與討論,推導(dǎo)過程,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=TB VB=VC,解得：,二、理想氣體的狀態(tài)方程,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。,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。,,,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：,,,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：,,,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,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：,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1．一定質(zhì)量的理想氣體，初狀態(tài)是(p0、 V0、T0)，經(jīng)過一個(gè)等壓過程，溫度升高到3T0/2， 再經(jīng)過一個(gè)等容變化，壓強(qiáng)減小到p0/2，則氣體 最后的狀態(tài)是( ) A．3p0/4，3V0/2，3T0/2 B．p0/2，3V0/2，3T0/4 C．p0/2，V0，T0/2 D．以上答案均不對,B,例1．一定質(zhì)量的理想氣體，初狀態(tài)是(p0、 V0、T0)，經(jīng)過一個(gè)等壓過程，溫度升高到3T0/2， 再經(jīng)過一個(gè)等容變化，壓強(qiáng)減小到p0/2，則氣體 最后的狀態(tài)是( ) A．3p0/4，3V0/2，3T0/2 B．p0/2，3V0/2，3T0/4 C．p0/2，V0，T0/2 D．以上答案均不對,B,例1．一定質(zhì)量的理想氣體，初狀態(tài)是(p0、 V0、T0)，經(jīng)過一個(gè)等壓過程，溫度升高到3T0/2， 再經(jīng)過一個(gè)等容變化，壓強(qiáng)減小到p0/2，則氣體 最后的狀態(tài)是( ) A．3p0/4，3V0/2，3T0/2 B．p0/2，3V0/2，3T0/4 C．p0/2，V0，T0/2 D．以上答案均不對,例題2: 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mmHg？,解：以混進(jìn)水銀氣壓計(jì)的空氣為研究對象,p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3 T1=273+27=300 K,解：以混進(jìn)水銀氣壓計(jì)的空氣為研究對象,初狀態(tài)：,p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3 T1=273+27=300 K,p2=p-743mmHg V2=（738+80）S-743S=75Smm3,解：以混進(jìn)水銀氣壓計(jì)的空氣為研究對象,初狀態(tài)：,末狀態(tài)：,p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3 T1=273+27=300 K,T2=273+（-3）=270K,p2=p-743mmHg V2=（738+80）S-743S=75Smm3,解：以混進(jìn)水銀氣壓計(jì)的空氣為研究對象,初狀態(tài)：,末狀態(tài)：,p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3 T1=273+27=300 K,T2=273+（-3）=270K,p2=p-743mmHg V2=（738+80）S-743S=75Smm3,解：以混進(jìn)水銀氣壓計(jì)的空氣為研究對象,初狀態(tài)：,末狀態(tài)：,由理想氣體狀態(tài)方程得：,p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3 T1=273+27=300 K,T2=273+（-3）=270K,p2=p-743mmHg V2=（738+80）S-743S=75Smm3,解：以混進(jìn)水銀氣壓計(jì)的空氣為研究對象,初狀態(tài)：,末狀態(tài)：,由理想氣體狀態(tài)方程得：,p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3 T1=273+27=300 K,T2=273+（-3）=270K,解得： p=762.2 mmHg,p2=p-743mmHg V2=（738+80）S-743S=75Smm3,解：以混進(jìn)水銀氣壓計(jì)的空氣為研究對象,初狀態(tài)：,末狀態(tài)：,由理想氣體狀態(tài)方程得：,4.道爾頓分壓定律：某一氣體在氣體混合物 中產(chǎn)生的分壓等于在相同溫度下它單獨(dú)占有整個(gè) 容器時(shí)所產(chǎn)生的壓力；而氣體混合物的總壓強(qiáng)等 于其中各氣體分壓（pi）之和。即 p = Σpi,混合理想氣體的狀態(tài)方程： pV=（ p1+ p2+……）V=(n1+n2+……)RT=nRT,4.道爾頓分壓定律：某一氣體在氣體混合物 中產(chǎn)生的分壓等于在相同溫度下它單獨(dú)占有整個(gè) 容器時(shí)所產(chǎn)生的壓力；而氣體混合物的總壓強(qiáng)等 于其中各氣體分壓（pi）之和。即 p = Σpi,5、氣體密度式：,以1mol的某種理想氣體為研究對象，它在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),5、氣體密度式：,以1mol的某種理想氣體為研究對象，它在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),5、氣體密度式：,根據(jù) 得：,5、氣體密度式：,以1mol的某種理想氣體為研究對象，它在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),根據(jù) 得：,5、氣體密度式：,以1mol的某種理想氣體為研究對象，它在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),根據(jù) 得：,5、氣體密度式：,以1mol的某種理想氣體為研究對象，它在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),6、摩爾氣體常量：,,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．,6、摩爾氣體常量：,,注意:R的數(shù)值與單位的對應(yīng),6、摩爾氣體常量：,,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)值與單位的對應(yīng),P(atm)，V (L): R=0.082 atmL/molK,P(Pa)，V (m3): R=8.31 J/molK,6、摩爾氣體常量：,,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)值與單位的對應(yīng),P(atm)，V (L): R=0.082 atmL/molK,P(Pa)，V (m3): R=8.31 J/molK,一摩爾理想氣體的狀態(tài)方程 ：,6、摩爾氣體常量：,,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)值與單位的對應(yīng),P(atm)，V (L): R=0.082 atmL/molK,P(Pa)，V (m3): R=8.31 J/molK,一摩爾理想氣體的狀態(tài)方程 ：,6、摩爾氣體常量：,,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．,三、克拉珀龍方程,三、克拉珀龍方程,或,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。,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，在此過程中，氣體分子的 平均速率的變化情況是( ) A、不斷增大 B、不斷減小 C、先減小后增大 D、先增大后減小,練習(xí)：,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，在此過程中，氣體分子的 平均速率的變化情況是( ) A、不斷增大 B、不斷減小 C、先減小后增大 D、先增大后減小,練習(xí)：,D,小 結(jié)：,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,小 結(jié)：,一、理想氣體：,二、理想氣體的狀態(tài)方程,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：,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,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,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=0.082 atmL/molK,P(Pa),V (m3): R=8.31 J/molK,,