高中物理 第八章 氣體 第3講 理想氣體的狀態(tài)方程 ppt課件

1、第3講理想氣體的形狀方程目的定位目的定位1.了解理想氣體的概念，并知道實踐氣體在什么情況下了解理想氣體的概念，并知道實踐氣體在什么情況下可以看成理想氣體可以看成理想氣體.2.掌握理想氣體形狀方程的內(nèi)容和表達(dá)式，并能運用方掌握理想氣體形狀方程的內(nèi)容和表達(dá)式，并能運用方程處理實踐問題程處理實踐問題.1預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 梳理梳理識記識記點點撥撥 2 課堂講義課堂講義 了解了解深化深化探探求求3對點練習(xí)對點練習(xí) 穩(wěn)定穩(wěn)定運用運用反反響響預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 梳理梳理識記識記點撥點撥 1.定義：在任何溫度、任何壓強下都嚴(yán)厲服從的氣體.2.實踐氣體在壓強 (相對大氣壓)、溫度 (相對室溫)時可當(dāng)成理想氣體處置

2、.3.理想氣體是一種 的模型，是對實踐氣體的 .一、理想氣體氣體實驗定律不太大不太低理想化科學(xué)籠統(tǒng)二、理想氣體的形狀方程1.內(nèi)容：一定 的某種理想氣體，在從一個形狀(p1、V1、T1)變化到另一個形狀(p2、V2、T2)時，雖然p、V、T都能夠改動，但是 跟體積的乘積與 的比值堅持不變.2.理想氣體形狀方程表達(dá)式： 或 C(常量).質(zhì)量壓強熱力學(xué)溫度3.推導(dǎo)方法：(1)控制變量法.(2)選定形狀變化法.4.成立條件：質(zhì)量一定的理想氣體.課堂講義課堂講義 了解了解深化深化探求探求一、理想氣體形狀方程1.理想氣體(1)了解：理想氣體是為了研討問題方便提出的一種理想化模型，是實踐氣體的一種近似，就像

3、力學(xué)中質(zhì)點、電學(xué)中點電荷模型一樣，突出矛盾的主要方面，忽略次要方面，從而認(rèn)識物理景象的本質(zhì)，是物理學(xué)中常用的方法.(2)特點：嚴(yán)厲遵守氣體實驗定律及理想氣體形狀方程.理想氣體分子本身的大小與分子間的間隔相比可以忽略不計，分子可視為質(zhì)點.理想氣體分子除碰撞外，無相互作用的引力和斥力，故無分子勢能，理想氣體的內(nèi)能等于一切分子熱運動動能之和，一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān).2.理想氣體形狀方程與氣體實驗定律3.運用形狀方程解題的普通步驟(1)明確研討對象，即一定質(zhì)量的理想氣體；(2)確定氣體在初、末形狀的參量p1、V1、T1及p2、V2、T2；(3)由形狀方程列式求解；(4)討論結(jié)果的合理性.例

4、例1一水銀氣壓計中混進(jìn)了空氣，因此在一水銀氣壓計中混進(jìn)了空氣，因此在27 、外界大、外界大氣壓為氣壓為758 mmHg時，這個水銀氣壓計的讀數(shù)為時，這個水銀氣壓計的讀數(shù)為738 mmHg，此時管中水銀面距管頂，此時管中水銀面距管頂80 mm，當(dāng)溫度降至，當(dāng)溫度降至3 時，這個氣壓計的讀數(shù)為時，這個氣壓計的讀數(shù)為743 mmHg，求此時的實踐大，求此時的實踐大氣壓值為多少氣壓值為多少mmHg?解析畫出該題初、末形狀的表示圖：分別寫出初、末形狀的形狀參量：p1758 mmHg738 mmHg20 mmHgV1(80 mm)S(S是管的橫截面積)T1(27327) K300 Kp2p743 mmHg

5、V2(73880)mmS743(mm)S75(mm)ST2(2733)K270 K將數(shù)據(jù)代入理想氣體形狀方程：解得p762.2 mmHg.答案答案762.2 mmHg針對訓(xùn)練內(nèi)徑均勻的針對訓(xùn)練內(nèi)徑均勻的L形直角細(xì)玻璃管，一端封鎖，一形直角細(xì)玻璃管，一端封鎖，一端開口豎直向上，用水銀柱將一定質(zhì)量空氣封存在封鎖端開口豎直向上，用水銀柱將一定質(zhì)量空氣封存在封鎖端內(nèi)，空氣柱長端內(nèi)，空氣柱長4 cm，水銀柱高，水銀柱高58 cm，進(jìn)入封鎖端長，進(jìn)入封鎖端長2 cm，如圖，如圖1所示，溫度是所示，溫度是87 ，大氣壓強為，大氣壓強為75 cmHg，求：，求：圖1(1)在圖示位置空氣柱的壓強p1；解析解析p

6、1p0ph(7558)cmHg133 cmHg.答案答案133 cmHg(2)在圖示位置，要使空氣柱的長度變?yōu)? cm，溫度必需降低到多少度？解析對空氣柱：初形狀：解析對空氣柱：初形狀：p1133 cmHg，V14S，T1(27387)K360 K.末形狀：末形狀：p2p0ph(7557)cmHg132 cmHg，V23S.答案答案5 二、理想氣體形狀方程與氣體圖象1.一定質(zhì)量的理想氣體的各種圖象 類別圖線特點舉例p-VpVCT(其中C為恒量)，即pV之乘積越大的等溫線溫度越高，線離原點越遠(yuǎn)p-pCT ，斜率kCT，即斜率越大，溫度越高p-Tp T，斜率k ，即斜率越大，體積越小V-TV T，

7、斜率k ，即斜率越大，壓強越小2.理想氣體形狀方程與普通形狀變化圖象根本方法：化“普通為“特殊，如圖2是一定質(zhì)量的某種理想氣體的形狀變化過程ABCA.圖2在V-T圖線上，等壓線是一簇延伸線過原點的直線，過A、B、C三點作三條等壓線分別表示三個等壓過程，因pApBpC，即pApBTA.為確定它們之間的定量關(guān)系，可以從pV圖上的標(biāo)度值替代壓強和體積的大小，代入理想氣體形狀方程 ，即 ，故TB6TA.答案答案C對點練習(xí)對點練習(xí) 穩(wěn)定穩(wěn)定運用運用反響反響理想氣體形狀方程的了解1.對于一定質(zhì)量的理想氣體，以下形狀變化中能夠?qū)崿F(xiàn)的是()A.使氣體體積添加而同時溫度降低B.使氣體溫度升高，體積不變、壓強減小

8、C.使氣體溫度不變，而壓強、體積同時增大D.使氣體溫度升高，壓強減小，體積減小1 2 3 4解析由理想氣體形狀方程 恒量得A項中只需壓強減小就有能夠，故A項正確；1 2 3 4而B項中體積不變，溫度與壓強應(yīng)同時變大或同時變小，故B項錯；C項中溫度不變，壓強與體積成反比，故不能同時增大，故C項錯；D項中溫度升高，壓強減小，體積減小，導(dǎo)致 減小，故D項錯誤.1 2 3 4答案答案A2.一定質(zhì)量的理想氣體，初始形狀為p、V、T，經(jīng)過一系列形狀變化后，壓強仍為p，那么以下過程中可以實現(xiàn)的是()A.先等溫膨脹，再等容降溫B.先等溫緊縮，再等容降溫C.先等容升溫，再等溫緊縮D.先等容降溫，再等溫緊縮1 2

9、 3 4解析根據(jù)理想氣體形狀方程 C，假設(shè)經(jīng)過等溫膨脹，那么T不變，V添加，p減小，再等容降溫，那么V不變，T降低，p減小，最后壓強p一定不是原來值，A錯，同理可以確定C也錯，正確選項為B、D.1 2 3 4NoImage答案答案BD理想氣體形狀變化的圖象3.如圖5所示，在p-T坐標(biāo)系中的a、b兩點，表示一定質(zhì)量的理想氣體的兩個形狀，設(shè)氣體在形狀a時的體積為Va，密度為a，在形狀b時的體積為Vb，密度為b，那么()A.VaVb，ab B.VaVb，aVb，ab D.Vab1 2 3 4NoImage圖5解析過解析過a、b兩點分別作它們的等容線，由于斜率兩點分別作它們的等容線，由于斜率kakb，所以，所以Vab，故，故D正確正確.1 2 3 4NoImage答案答案D4.在以下圖中，不能反映一定質(zhì)量的理想氣體閱歷了等溫變化等容變化等壓變化后