3-3理想气体的状态方程.ppt

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1、理想气体的状态方程1、理想气体：理想气体是实际气体的一种理想模型．微观上就是不考虑分子本身的体积和分子间相互作用力的气体。宏观上就是始终能遵守的气体．许多实际气体，在通常的温度和压强下，它们的性质都近似于理想气体2、理想气体状态方程内容：一定质量的理想气体，它的压强与体积的乘积跟绝对温度的比值，在状态变化过程中是一个恒量．推导：利用任何两个等值变化过程．P1Vc=P2V2，推论：1．当状态变化过程中保持：某一个参量不变时，就可从气态方程分别得到玻意耳定律、查理定律、盖·吕萨克定律．例：教室的容积是100m3，在温度是7℃，大气压强为1.0×105Pa时，室内空

2、气的质量是130kg，当温度升高到27℃时大气压强为1.2×105Pa时，教室内空气质量是多少？理想气体的状态方程的应用解：初态：P1=1.0×105pa，V1=100m3，T1=273+7=280K末态：P2=1.2×105Pa，V2=？，T2=300K根据理想气体状态方程：说明有气体流入房间例：一定质量的理想气体处于某一初始状态，现要使它的温度经过状态变化后，回到初始状态的温度，下列过程可以实现的是[]A．先保持压强不变而使体积膨胀，接着保持体积不变而减小压强B．先保持压强不变而使体积减小，接着保持体积不变而减小压强C．先保持体积不变而增大压强，接着保持压

3、强不变而使体积膨胀D．先保持体积不变而减小压强，接着保持压强不变而使体积减小A理想气体状态方程的应用要点1）选对象——根据题意，选出所研究的某一部分气体．这部分气体在状态变化过程中，其质量必须保持一定．2）找参量——找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化前后的一组T、p、V数值或表达式．其中压强的确定往往是个关键，需注意它的一些常见情况(参见第一节)，并结合力学知识(如力平衡条件或牛顿运动定律)才能写出表达式．3）认过程——过程表示两个状态之间的一种变化方式，除题中条件已直接指明外，在许多情况下，往往需要通过对研究对象跟周围环境的相互关系的分析中才能确定．认

4、清变化过程这是正确选用物理规律的前提．4）列方程——根据研究对象状态变化的具体方式，选用气态方程或某一实验定律．代入具体数值时，T必须用热力学温度，p、V两个量只需方程两边对应一致．练习：粗细均匀的，一端开口、一端封闭的细玻璃管中，有质量为10mg的某种理想气体，被长为h=16cm的水银柱封闭在管中，当玻璃管开口向上，竖直插在冰水中时，管内气柱的长度L=30cm．如图所示．若将玻璃管从冰水中取出后，颠倒使其竖直开口向下，温度升高到27℃（已知大气压强为75cmHg）．试求：（1）若玻璃管太短，颠倒时溢出一些水银，水银与管口齐平，但气体没有泄漏，气柱长度变为50

5、cm，则管长为多少？（2）若玻璃管足够长，水银未溢出，但溢出一些气体，气柱长变为30cm，则逸出气体的质量是多少？（1）玻璃管长度l=50+15=65cm（2）逸出的气体的质量△m=m1-m2=4.1mg例：一圆柱形气缸直立在地面上，内有一个有质量、无摩擦的绝热活塞，把气缸分成容积相同的A、B两部分，如图两部分气体的温度相同，均为T0=27℃，A部分气体的压强PA0=1.0×105Pa，B部分气体的压强PB0=2.0×105pa．现对B部分气体加热，使活塞上升，保持A部分气体的温度不变，使A部分气体的体积减小为原来的2/3．求此时：（1）A部分气体的压强PA．

6、（2）B部分气体的温度TB．PA=1.5×105PaTB=500KAB分析：A气体做等温变化，B气体三个参量均发生变化A、B之间的联系：1、体积之和不变2、压强差不变练习：护士为病人输液时，必须排尽输液管中的空气，否则空气泡进入血管后会随着血液向前流动，而当流到口径较细的血管时，会出现“栓塞”阻碍血液的流动，造成严重的医疗事故。某病人的体温为37℃，舒张压为80mmHg，收缩压为120mmHg，假设一护士在为病人输液时，一时疏忽将一个大气压，体积为0.01cm3，温度为27℃的空气泡打入静脉血管，当空气泡随血液流到横截面积为1mm2的血管时，产生“栓塞”的最小

7、长度为多少？6.54cm巩固练习：1、在截面积S=1cm2，两端封闭粗细均匀的玻璃管中央，有一段水银柱，A、B两部分空气柱长l1=l′1=40cm．左端为7℃，右端为17℃时，求：(1)左边也上升到17℃时，水银柱会向何处移动？移动多少？水银柱会向右移(2)左、右两边都升高10℃时，水银柱是否移动？为什么？若l1≠l2呢？若是同时降温呢？若玻璃管处于竖直放置情况呢？ABA2、如图8-9所示，透热汽缸A被活塞封闭一定质量气体，其体积VA=4.8L，活塞另一边与大气相通．汽缸与透热容器B相连，体积VB=2.4L，置于恒温箱中，汽缸A与容器B相连的细管（体积不计且绝

8、热）中间有阀门K将两部分分开．已知，环