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《高中物理第八章气体3理想气体的状态方程课件新人教版选修.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、3理想气体的状态方程一、理想气体1.理想气体:在任何温度、任何压强下都遵循气体实验定律的气体叫做理想气体。2.实际气体可看作理想气体的条件:实际气体在温度不太低(不低于零下几十摄氏度)、压强不太高(不超过大气压的几倍)时,可以当成理想气体。二、理想气体的状态方程1.内容:一定质量的某种理想气体,在从一个状态变化到另一个状态时,尽管p、V、T都可能改变,但是压强与体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。3.适用条件:一定质量的理想气体。4.理想气体状态方程与气体实验定律的关系。(1)当一定质量理想气体温度不变时,由理想气体状态方程得pV=C,即
2、玻意耳定律。(2)当一定质量理想气体体积不变时,由理想气体状态方程得,即查理定律。(3)当一定质量理想气体压强不变时,由理想气体状态方程得,即盖—吕萨克定律。自我检测1.判断正误,对的画“√”,错的画“×”。(1)一定质量的气体体积、压强不变,只有温度升高。()解析:描述气体的三个状态参量只有一个变化是不可能的。答案:×(2)对于不同的理想气体,其状态方程pVT=C(恒量)中的C相同。()解析:C与p、V、T无关。答案:×(3)一定质量的理想气体压强增大到原来的2倍,体积不变,则热力学温度增大到原来的2倍。()解析:根据pVT=C可判断此说
3、法正确,该气体在做等容变化。答案:√(4)在应用理想气体状态方程时,所有物理量的单位都必须使用国际单位制中的单位。()解析:方程代入数据计算前,必须先统一单位。p、V初、末单位各自相同即可,不一定全为国际单位,但T必须用热力学温度。答案:×2.探究讨论。(1)为什么需要引入理想气体的概念?答案:由于气体实验定律只在压强不太大、温度不太低的条件下,理论结果与实验测量结果一致。为了使气体在任何温度、压强下都遵从实验定律,才引入了一种气体——理想气体。(2)在生产和生活实际中是否存在理想气体?研究理想气体有何意义?答案:理想气体是一种理想模型,实
4、际中并不存在。理想气体是对实际气体的科学抽象,考虑主要因素,忽略次要因素,使气体状态变化的问题易于分析和计算。(3)教材推导理想气体状态方程的过程中先后经历了等温变化、等容变化两个过程,是否表示始末状态参量的关系与中间过程有关?答案:与中间过程无关,中间过程只是为了应用已学过的规律(如玻意耳定律、查理定律等)研究始末状态参量之间的关系而采用的一种手段。探究一探究二理想气体的状态方程问题探究液态的氮气是惰性的,无色,无臭,无腐蚀性,不可燃,温度极低。氮构成了大气的大部分(体积比78.03%,重力比75.5%)。氮是不活泼的,不支持燃烧。汽化时
5、大量吸热接触造成冻伤。在常压下,液氮温度为-196℃。①常温常压下氮气能不能看作理想气体?②对于一定质量的理想气体,压强、温度、体积之间的关系是什么?③能不能根据理想气体状态方程推导出查理定律?探究一探究二要点提示①常温常压下氮气非常稳定,可以认为是理想气体。②一定质量的理想气体,压强、温度、体积之间的关系是③查理定律是一定质量的气体在体积不变的情况下,压强和温度的关系,根据理想气体状态方程,使体积不变,压强和热力学温度成正比。探究一探究二知识归纳1.理想气体的状态方程与气体实验定律由此可见,三个气体实验定律是理想气体状态方程的特例。探究一
6、探究二2.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p、V、T数值或表达式,压强的确定往往是个关键,常需结合力学知识(如力的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,认清变化过程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,选用理
7、想气体状态方程或某一实验定律,代入具体数值,T必须用热力学温度,p、V的单位要统一,最后分析讨论所得结果的合理性及其物理意义。探究一探究二典例剖析【例题1】如图,绝热汽缸A与导热汽缸B横截面积相同,均固定于地面,由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦。两汽缸内都装有处于平衡状态的理想气体,开始时体积均为V0、温度均为T0,缓慢加热A中气体,停止加热达到稳定后,A中气体压强变为原来的1.2倍,设环境温度始终保持不变,求汽缸A中气体的体积VA和温度TA。探究一探究二【思考问题】(1)B中气体发生的是什么变化?提示因为汽缸B导热,所以B中气体始
8、末状态温度相等,发生的是等温变化。(2)A、B两气体体积有什么联系?提示因为是刚性杆连接的绝热活塞,又A、B两个汽缸截面积相等,所以A、B体积之和不变,即VA+VB=2V0。解析
