高中物理 理想氣體的狀態(tài)方程課件 新人教選修33

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1、8.3 8.3 理想氣體的狀態(tài)方程理想氣體的狀態(tài)方程物理新人教版選修物理新人教版選修3-33-3ks5u精品課件精品課件一一. .理想氣體理想氣體 假設(shè)這樣一種氣體，它在任何溫度和任何壓強(qiáng)下假設(shè)這樣一種氣體，它在任何溫度和任何壓強(qiáng)下都能?chē)?yán)格地遵循氣體實(shí)驗(yàn)定律都能?chē)?yán)格地遵循氣體實(shí)驗(yàn)定律, ,我們把這樣的氣體我們把這樣的氣體叫做叫做“理想氣體理想氣體”。理想氣體具有以下特點(diǎn)理想氣體具有以下特點(diǎn): :1.1.氣體分子是一種沒(méi)有內(nèi)部結(jié)構(gòu)氣體分子是一種沒(méi)有內(nèi)部結(jié)構(gòu), ,不占有體積的剛性不占有體積的剛性質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn). .2.2.氣體分子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中氣體分子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中, ,除碰撞的瞬間外除碰撞的瞬間外, ,分

2、子之間分子之間以及分子和器壁之間都無(wú)相互作用力以及分子和器壁之間都無(wú)相互作用力. .3.3.分子之間和分子與器壁之間的碰撞分子之間和分子與器壁之間的碰撞, ,都是完全彈性都是完全彈性碰撞碰撞. .除碰撞以外除碰撞以外, ,分子的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)分子的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng), ,各個(gè)各個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)機(jī)會(huì)均等方向的運(yùn)動(dòng)機(jī)會(huì)均等. .ks5u精品課件精品課件理想氣體是不存在的理想氣體是不存在的. .1 1、在常溫常壓下、在常溫常壓下, ,大多數(shù)實(shí)際氣體大多數(shù)實(shí)際氣體, ,尤其是那些不尤其是那些不易液化的氣體都可以近似地看成理想氣體易液化的氣體都可以近似地看成理想氣體. .2 2、在溫度不低于負(fù)幾十?dāng)z氏度

3、、在溫度不低于負(fù)幾十?dāng)z氏度, ,壓強(qiáng)不超過(guò)大氣壓強(qiáng)不超過(guò)大氣壓的幾倍時(shí)壓的幾倍時(shí), ,很多氣體都可當(dāng)成理想氣體來(lái)處理很多氣體都可當(dāng)成理想氣體來(lái)處理. .3 3、理想氣體的內(nèi)能僅由溫度和分子總數(shù)決定、理想氣體的內(nèi)能僅由溫度和分子總數(shù)決定 , ,與與氣體的體積無(wú)關(guān)氣體的體積無(wú)關(guān). .ks5u精品課件精品課件二二. .推導(dǎo)理想氣體狀態(tài)方程推導(dǎo)理想氣體狀態(tài)方程 對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)可用三個(gè)狀態(tài)參對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)可用三個(gè)狀態(tài)參量量p p、V V、T T來(lái)描述，且知道這三個(gè)狀態(tài)參量中只有來(lái)描述，且知道這三個(gè)狀態(tài)參量中只有一個(gè)變而另外兩個(gè)參量保持不變的情況是不會(huì)發(fā)生一個(gè)變而另外兩個(gè)參量保

4、持不變的情況是不會(huì)發(fā)生的。換句話說(shuō)：若其中任意兩個(gè)參量確定之后，第的。換句話說(shuō)：若其中任意兩個(gè)參量確定之后，第三個(gè)參量一定有唯一確定的值。它們共同表征一定三個(gè)參量一定有唯一確定的值。它們共同表征一定質(zhì)量理想氣體的唯一確定的一個(gè)狀態(tài)。質(zhì)量理想氣體的唯一確定的一個(gè)狀態(tài)。 假定一定質(zhì)量的理想氣體在開(kāi)始狀態(tài)時(shí)各狀態(tài)參假定一定質(zhì)量的理想氣體在開(kāi)始狀態(tài)時(shí)各狀態(tài)參量為（量為（p p1 1，V V1 1，T T1 1），經(jīng)過(guò)某變化過(guò)程，到末狀態(tài)），經(jīng)過(guò)某變化過(guò)程，到末狀態(tài)時(shí)各狀態(tài)參量變?yōu)椋〞r(shí)各狀態(tài)參量變?yōu)椋╬ p2 2，V V2 2，T T2 2），這中間的變化），這中間的變化過(guò)程可以是各種各樣的過(guò)程可以是各

5、種各樣的. .ks5u精品課件精品課件假設(shè)有兩種過(guò)程：假設(shè)有兩種過(guò)程：第一種：從（第一種：從（p p1 1，V V1 1，T T1 1）先等溫并使其體積變?yōu)椋┫鹊葴夭⑹蛊潴w積變?yōu)閂 V2 2，壓強(qiáng)隨之變?yōu)?，壓?qiáng)隨之變?yōu)閜 pc c，此中間狀態(tài)為（，此中間狀態(tài)為（p pc c，V V2 2，T T1 1）再等容并使其溫度變?yōu)樵俚热莶⑹蛊錅囟茸優(yōu)門(mén) T2 2，則其壓強(qiáng)一定變?yōu)?，則其壓強(qiáng)一定變?yōu)閜 p2 2，則末狀態(tài)（則末狀態(tài)（p p2 2，V V2 2，T T2 2）。）。第二種：從（第二種：從（p p1 1；V V1 1，T T1 1）先等容并使其溫度變?yōu)椋┫鹊热莶⑹蛊錅囟茸優(yōu)門(mén) T2 2，則壓

6、強(qiáng)隨之變?yōu)閯t壓強(qiáng)隨之變?yōu)閜pc c，此中間狀態(tài)為（，此中間狀態(tài)為（ppc c，V V1 1，T T2 2），再等溫并使其體積變?yōu)椋?，再等溫并使其體積變?yōu)閂 V2 2，則壓強(qiáng)也一定變，則壓強(qiáng)也一定變?yōu)闉閜 p2 2，也到末狀態(tài)（，也到末狀態(tài)（p p2 2，V V2 2，T T2 2）。）。 根據(jù)玻意耳定律和查理定律，分別按兩種過(guò)程，自己推根據(jù)玻意耳定律和查理定律，分別按兩種過(guò)程，自己推導(dǎo)理想氣體狀態(tài)過(guò)程。（即要求找出導(dǎo)理想氣體狀態(tài)過(guò)程。（即要求找出p p1 1、V V1 1、T T1 1與與p p2 2、V V2 2、T T2 2間的等量關(guān)系。）間的等量關(guān)系。）ks5u精品課件精品課件三三. .

7、理想氣體的狀態(tài)方程理想氣體的狀態(tài)方程112212PVPVTTPVCT 一定質(zhì)量的理想氣體的壓強(qiáng)、體積的乘積一定質(zhì)量的理想氣體的壓強(qiáng)、體積的乘積與熱力學(xué)溫度的比值是一個(gè)常數(shù)。與熱力學(xué)溫度的比值是一個(gè)常數(shù)。121 122PPTTks5u精品課件精品課件使用條件使用條件: :一定質(zhì)量的某種理想氣體一定質(zhì)量的某種理想氣體. .恒量由兩個(gè)因素決定恒量由兩個(gè)因素決定: :1.1.理想氣體的質(zhì)量理想氣體的質(zhì)量. .2.2.理想氣體的種類(lèi)理想氣體的種類(lèi). .氣體的物質(zhì)的量決定氣體的物質(zhì)的量決定 不同種類(lèi)的理想氣體不同種類(lèi)的理想氣體, ,具有相同的狀態(tài)具有相同的狀態(tài), ,同時(shí)具同時(shí)具有相同的物質(zhì)的量有相同的物質(zhì)

8、的量, ,這個(gè)恒量就相同這個(gè)恒量就相同. .ks5u精品課件精品課件例題一例題一: :ks5u精品課件精品課件ks5u精品課件精品課件例題例題 二二: :一水銀氣壓計(jì)中混進(jìn)了空氣，因而在一水銀氣壓計(jì)中混進(jìn)了空氣，因而在2727，外界大氣壓為外界大氣壓為758758毫米汞柱時(shí)，這個(gè)水銀氣壓計(jì)的讀毫米汞柱時(shí)，這個(gè)水銀氣壓計(jì)的讀數(shù)為數(shù)為738738毫米汞柱，此時(shí)管中水銀面距管頂毫米汞柱，此時(shí)管中水銀面距管頂8080毫米，毫米，當(dāng)溫度降至當(dāng)溫度降至-3-3時(shí)，這個(gè)氣壓計(jì)的讀數(shù)為時(shí)，這個(gè)氣壓計(jì)的讀數(shù)為743743毫米汞毫米汞柱，求此時(shí)的實(shí)際大氣壓值為多少毫米汞柱？柱，求此時(shí)的實(shí)際大氣壓值為多少毫米汞柱？

9、引導(dǎo)學(xué)生按以下步驟解答此題：引導(dǎo)學(xué)生按以下步驟解答此題：（1 1）該題研究對(duì)象是什么？）該題研究對(duì)象是什么？混入水銀氣壓計(jì)中的空氣混入水銀氣壓計(jì)中的空氣（2 2）畫(huà)出該題兩個(gè)狀態(tài)的示意圖：）畫(huà)出該題兩個(gè)狀態(tài)的示意圖：ks5u精品課件精品課件（3 3）分別寫(xiě)出兩個(gè)狀態(tài)的狀態(tài)參量：）分別寫(xiě)出兩個(gè)狀態(tài)的狀態(tài)參量：p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3（S是管的橫是管的橫截面積）截面積）T1=273+27=300 Kp2=p-743mmHg V2=（738+80）S-743S=75Smm3T2=273+（-3）=270K解得解得 p=762.2 mmHgp=762.2 mmHgks5u精品課件精品課件 祝同學(xué)們學(xué)習(xí)愉快！祝同學(xué)們學(xué)習(xí)愉快！ 再見(jiàn)！再見(jiàn)！