高二物理競(jìng)賽非理想氣體的狀態(tài)方程課件

1、非理想氣體的狀態(tài)方程○討論高壓、低溫條件下也實(shí)用的問題；○以微觀理論為基礎(chǔ)，對(duì)氣體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化假設(shè)；○在某一特定狹小的p、T范圍內(nèi)，依經(jīng)驗(yàn)總結(jié)得出。1.范德瓦耳斯(VanderWaals)方程考慮和時(shí)，不能忽略分子間引力和斥力，對(duì)理想氣體物態(tài)方程進(jìn)行修正：1mol

范氏氣體方程mol

范氏氣體方程p：實(shí)際氣體的壓強(qiáng)V：實(shí)際氣體的體積混合理想氣體的狀態(tài)方程(1)道爾頓分壓定律：混合理想氣體的壓強(qiáng)等于各組分的分壓強(qiáng)之和。某組分的分壓強(qiáng)：該組分單獨(dú)存在時(shí)（它的溫度、體積與混合氣體的溫度、體積相同的條件下）的壓強(qiáng)。討論：○各種氣體的a,b值(稱為范德瓦耳斯常量)，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得?！饘?shí)際氣體在相當(dāng)大的壓強(qiáng)范圍內(nèi)更近似遵守范德瓦耳斯方程。例題選講P.25例5由理想氣體狀態(tài)方程得到的壓強(qiáng)比由范氏氣體方程得到的壓強(qiáng)值大。1molN2在等溫壓縮過程中的實(shí)驗(yàn)值和理論值的比較：理論上把完全遵守此方程的氣體稱為范德瓦耳斯氣體。實(shí)驗(yàn)值理論值p(atm)

VmpVm

(atm.l)(p+a/Vm2)(Vm-b)(atm.l)122.4122.4122.411000.222422.2422.405000.0623531.1822.677000.0532537.2722.659000.0482543.4322.4010000.0464046.4022.002.昂內(nèi)斯(Onnes)方程在特定狹小的p、T范圍內(nèi)，用級(jí)數(shù)表示氣體狀態(tài)方程：或其中A稱第一位力系數(shù)、B稱第二位力系數(shù)...討論：(1)一般取前2項(xiàng)或前3項(xiàng)足夠；(2)適應(yīng)性強(qiáng)，被廣泛應(yīng)用。荷蘭物理學(xué)家，于1908年首次液化氦氣，又于1911年發(fā)現(xiàn)金屬超導(dǎo)現(xiàn)象。他在研究永久性氣體液化時(shí)，于1901年提出了描述真實(shí)氣體的另一物態(tài)方程—昂內(nèi)斯方程?；靖拍?.熱現(xiàn)象、熱運(yùn)動(dòng)、開放系統(tǒng)、封閉系統(tǒng)、孤立系統(tǒng)；2.熱力學(xué)平衡態(tài)；3.溫度、溫標(biāo)、經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)、理想氣體溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)；4.理想氣體基本規(guī)律1.熱力學(xué)第零定律為建立溫度概念提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)2.攝氏溫標(biāo)與其它溫標(biāo)的關(guān)系3.理想氣體狀態(tài)方程4.混合理想氣體物態(tài)方程(1)道爾頓分壓定律(2)平均摩爾質(zhì)量(3)混合理想氣體狀態(tài)方程5.非理想氣體狀態(tài)方程(1)范德瓦耳斯方程(2)昂內(nèi)斯方程(4)定容氣體溫度計(jì)的測(cè)溫屬性是氣體的壓強(qiáng)。()(3)兩只溫度計(jì)用同種標(biāo)度方法定標(biāo)，用來(lái)測(cè)同一物體的溫度，其數(shù)值必然相同。()(2)若系統(tǒng)同外界及系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間無(wú)熱交換發(fā)生，系統(tǒng)一定處于平衡態(tài)。()三、基本技能1.把握概念，并作出正確判斷。舉例：判斷和填空(1)系統(tǒng)狀態(tài)參量不隨時(shí)間變化的狀態(tài)就是平衡態(tài)。()√×××(5)一氣缸中封閉一定質(zhì)量的理想氣體，則①使氣體溫度升高，可以同時(shí)使體積減??；()②使氣體溫度升高，可以同時(shí)使壓強(qiáng)增大；()③使溫度不變，可以同時(shí)使壓強(qiáng)和體積增大；()④當(dāng)壓強(qiáng)保持不變，溫度升高，體積減小。()(6)兩個(gè)彼此處于熱平衡的系統(tǒng)，它們的

相等。(7)建立一種經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)需要選擇

；規(guī)定

；并選定

。(8)某物溫度恒定，用華氏溫度計(jì)測(cè)得示數(shù)為167.0°F,用攝氏溫度計(jì)測(cè)得的示數(shù)應(yīng)為

℃，對(duì)應(yīng)熱力學(xué)溫度應(yīng)為

K。(9)給車胎打氣，使其達(dá)到需要的壓強(qiáng)，夏天打入的氣體比冬天打入的氣體

。×√√×溫度測(cè)溫物質(zhì)及測(cè)溫屬性測(cè)溫屬性隨溫度變化的函數(shù)關(guān)系標(biāo)準(zhǔn)溫度點(diǎn)少75348.152.運(yùn)用其中知識(shí)解決實(shí)際問題例1.一支刻度均勻的溫度計(jì)，在水的冰點(diǎn)時(shí)示數(shù)為5°，沸點(diǎn)時(shí)示數(shù)為95°，用它去測(cè)量40℃的物體所得示數(shù)應(yīng)為多少？例2.容器內(nèi)貯有甲種理想氣體2.0g，其壓強(qiáng)為1atm，溫度為27℃；然后加入同溫度的乙種理想氣體3.0g，平衡時(shí)測(cè)得容器內(nèi)混合氣體壓強(qiáng)為1.75atm，求甲、乙兩種氣體的摩爾質(zhì)量之比。41°1:2

例3.（書P.32＃13）一氧氣瓶的容積是32L，其中氧氣的壓強(qiáng)是130atm，規(guī)定瓶?jī)?nèi)氧氣壓強(qiáng)降到10atm時(shí)就得充氣，以免混入其他氣體而需洗瓶，今有一玻璃室，每天需用1.0atm氧氣400L，問一瓶氧氣能用幾天。解：先作兩點(diǎn)假設(shè)，（1）氧氣可視為理想氣體，（2）在使用氧氣過程中溫度不變。

例4.抽氣問題。用活塞式抽氣泵對(duì)容積為V的容器抽氣，若活塞往復(fù)一次，泵所抽氣體體積為△V，試問欲使容器中的壓強(qiáng)從p0降為p，活塞往復(fù)多少次？設(shè)氣體溫度始終不變。

解：對(duì)于