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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 假設這樣一種氣體，它在任何溫度和任何壓強下假設這樣一種氣體，它在任何溫度和任何壓強下都能嚴格地遵循氣體實驗定律都能嚴格地遵循氣體實驗定律, ,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理想氣體具有以下特點: :1.1.氣體分子是一種沒有內部結構氣體分子是一種沒有內部結構, ,不占有體積的剛性不占有體積的剛性質點質點. .2.2.氣體分子在運動過程中氣體分子在運動過程中, ,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相互作用力以及分子和器壁之間都無相互作用力. .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, ,分子的運動是勻速直線運動分子的運動是勻速直線運動, ,各個各個方向的運動機會均等方向的運動機會均等. .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, ,大多數實際氣體大多數實際氣體, ,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、在溫度不低于負幾十攝氏度

3、、在溫度不低于負幾十攝氏度, ,壓強不超過大氣壓強不超過大氣壓的幾倍時壓的幾倍時, ,很多氣體都可當成理想氣體來處理很多氣體都可當成理想氣體來處理. .3 3、理想氣體的內能僅由溫度和分子總數決定、理想氣體的內能僅由溫度和分子總數決定 , ,與與氣體的體積無關氣體的體積無關. .ks5u精品課件精品課件二二. .推導理想氣體狀態(tài)方程推導理想氣體狀態(tài)方程 對于一定質量的理想氣體的狀態(tài)可用三個狀態(tài)參對于一定質量的理想氣體的狀態(tài)可用三個狀態(tài)參量量p p、V V、T T來描述，且知道這三個狀態(tài)參量中只有來描述，且知道這三個狀態(tài)參量中只有一個變而另外兩個參量保持不變的情況是不會發(fā)生一個變而另外兩個參量保

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

5、種各樣的. .ks5u精品課件精品課件假設有兩種過程：假設有兩種過程：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，壓強隨之變?yōu)?，壓強隨之變?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 T2 2，則其壓強一定變?yōu)?，則其壓強一定變?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 T2 2，則壓

6、強隨之變?yōu)閯t壓強隨之變?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，則壓強也一定變，則壓強也一定變?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）。）。 根據玻意耳定律和查理定律，分別按兩種過程，自己推根據玻意耳定律和查理定律，分別按兩種過程，自己推導理想氣體狀態(tài)過程。（即要求找出導理想氣體狀態(tài)過程。（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間的等量關系。）間的等量關系。）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 一定質量的理想氣體的壓強、體積的乘積一定質量的理想氣體的壓強、體積的乘積與熱力學溫度的比值是一個常數。與熱力學溫度的比值是一個常數。121 122PPTTks5u精品課件精品課件使用條件使用條件: :一定質量的某種理想氣體一定質量的某種理想氣體. .恒量由兩個因素決定恒量由兩個因素決定: :1.1.理想氣體的質量理想氣體的質量. .2.2.理想氣體的種類理想氣體的種類. .氣體的物質的量決定氣體的物質的量決定 不同種類的理想氣體不同種類的理想氣體, ,具有相同的狀態(tài)具有相同的狀態(tài), ,同時具同時具有相同的物質的量有相同的物質

8、的量, ,這個恒量就相同這個恒量就相同. .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: :一水銀氣壓計中混進了空氣，因而在一水銀氣壓計中混進了空氣，因而在2727，外界大氣壓為外界大氣壓為758758毫米汞柱時，這個水銀氣壓計的讀毫米汞柱時，這個水銀氣壓計的讀數為數為738738毫米汞柱，此時管中水銀面距管頂毫米汞柱，此時管中水銀面距管頂8080毫米，毫米，當溫度降至當溫度降至-3-3時，這個氣壓計的讀數為時，這個氣壓計的讀數為743743毫米汞毫米汞柱，求此時的實際大氣壓值為多少毫米汞柱？柱，求此時的實際大氣壓值為多少毫米汞柱？

9、引導學生按以下步驟解答此題：引導學生按以下步驟解答此題：（1 1）該題研究對象是什么？）該題研究對象是什么？混入水銀氣壓計中的空氣混入水銀氣壓計中的空氣（2 2）畫出該題兩個狀態(tài)的示意圖：）畫出該題兩個狀態(tài)的示意圖：ks5u精品課件精品課件（3 3）分別寫出兩個狀態(tài)的狀態(tài)參量：）分別寫出兩個狀態(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 祝同學們學習愉快！祝同學們學習愉快！ 再見！再見！