工程熱力學(xué)—3氣體和蒸氣的性質(zhì)與過程聰明出于勤奮，天才在于積累工程熱力學(xué)—3氣體和蒸氣的性質(zhì)與過程工程熱力學(xué)—3氣體和蒸氣的性質(zhì)與過程聰明出于勤奮，天才在于積累3氣體和蒸汽的性質(zhì)與過程3.1理想氣體狀態(tài)方程3.2理想氣體的比熱容3.3理想氣體的熱力學(xué)能、焓和熵34理想氣體混合物35水和水蒸氣的相變。國1111136水和水蒸氣的熱力性質(zhì)m37理想氣體的熱力過程三38理想氣體熱力過程綜述39水蒸氣的熱力過程3.1理想氣體狀態(tài)方程3.1.1經(jīng)驗(yàn)定律所謂理想氣體(idealgas),是一種假想的實(shí)際上不存在的氣體,其分子是些彈性的、不占體積的質(zhì)點(diǎn),分子間無相互作用力。理想氣體也稱為完全氣體(perfectgas)。理想氣體的分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律大為簡(jiǎn)化,分子間只能進(jìn)行對(duì)中碰撞,且碰撞為完全彈性、無動(dòng)能損失,碰撞前與碰撞后分子均進(jìn)行不受任何影響的勻速直線運(yùn)動(dòng)。般地,物質(zhì)都有固、液、氣三態(tài),當(dāng)氣體距離液態(tài)比較遠(yuǎn)時(shí)(此時(shí)分子間的距離相對(duì)于分子的大小非常大),氣體的性質(zhì)與理想氣體相去不遠(yuǎn),可以當(dāng)作理想氣體?！?111國國國國日1108:50:11ETP·sMM·NEU自我國實(shí)行素質(zhì)教育以來，很多學(xué)校的教學(xué)越來越注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，把創(chuàng)新教育引入到課堂中來，改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，使學(xué)生更加快速的掌握所學(xué)知識(shí)。另外，這種教學(xué)方式可以使同學(xué)們充分發(fā)揮自己的想象力，從而培養(yǎng)起同學(xué)們的創(chuàng)新思維能力。在初中化學(xué)教育中同樣有必要引入創(chuàng)新教育的教育模式，這種教學(xué)模式可以激發(fā)同學(xué)們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，提高課堂效率。與此同時(shí)，還可以更好地實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)同學(xué)們的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力教學(xué)的目標(biāo)。1對(duì)初中化學(xué)老師的創(chuàng)造性培養(yǎng)1.1改變傳統(tǒng)的教學(xué)思想要想使初中化學(xué)老師把創(chuàng)新教育引入化學(xué)課堂，首先應(yīng)該培養(yǎng)這些老師的創(chuàng)造性。老師們必須改變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，在傳統(tǒng)的教學(xué)課堂中大多數(shù)情況下都是以老師為中心，同學(xué)們只是被動(dòng)地聽課，學(xué)生們并不能夠真正參與到課堂中來，這就是一種“灌輸式”的教育。新時(shí)期，為了能夠跟上我國素質(zhì)教育改革的步伐，老師們必須改變自己的傳統(tǒng)教學(xué)方式。特別是新課改的開展，課堂的教學(xué)模式已突出以“學(xué)生為中心”的改革方向，比如我們學(xué)校已開展以“導(dǎo)學(xué)案為載體”的小組合作教學(xué)模式，老師在課堂中盡力營造一種良好的團(tuán)結(jié)合作的學(xué)習(xí)氛圍，通過老師的導(dǎo)和學(xué)生的合作學(xué)習(xí)，最終達(dá)到讓學(xué)生學(xué)會(huì)的目的。這些教學(xué)模式都是對(duì)同學(xué)們主體地位的尊重，有利于發(fā)揮同學(xué)們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，還會(huì)激發(fā)同學(xué)們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，這樣一來，不僅同學(xué)們學(xué)得輕松，老師教得也會(huì)相對(duì)輕松一些。1.2加深對(duì)同學(xué)們的了解，鼓勵(lì)同學(xué)們進(jìn)行創(chuàng)新由于傳統(tǒng)的教學(xué)方式的問題，同學(xué)們對(duì)老師的態(tài)度一般都是敬而遠(yuǎn)之。在這種情況下，老師就不能夠及時(shí)地了解到同學(xué)們學(xué)習(xí)中的困難，也不能夠?qū)ψ约旱慕虒W(xué)內(nèi)容做出調(diào)整，從而導(dǎo)致課堂效率低下的問題。老師在教學(xué)中經(jīng)常會(huì)碰到一些學(xué)生的思維方式非常獨(dú)特，和其他同學(xué)考慮問題的思維不同，有時(shí)候老師都不能理解。在這種情況下，老師們不應(yīng)該直接否決這些同學(xué)們的想法，相反的，應(yīng)加以引導(dǎo)進(jìn)行鼓勵(lì)，這樣一來就可以培養(yǎng)同學(xué)們的創(chuàng)新思維，老師應(yīng)該寬容對(duì)待這些“思維獨(dú)特”的學(xué)生。在課堂允許的范圍內(nèi)，老師應(yīng)該鼓勵(lì)同學(xué)們的“胡思亂想”，充分發(fā)揮同學(xué)們的想象力?；瘜W(xué)不僅理論性比較強(qiáng)，實(shí)踐性也比較強(qiáng)，這不但需要同學(xué)們發(fā)揮自己的想象力，還要讓學(xué)生參與一些化學(xué)的探究性的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，比如廣州市每年都舉行“我與化學(xué)”的活動(dòng)，可以指導(dǎo)學(xué)生參與，這些活動(dòng)可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。1.3多設(shè)計(jì)開放性的題讓學(xué)生思考討論在初中化學(xué)課堂中老師經(jīng)常會(huì)設(shè)計(jì)一些問題來讓同學(xué)們回答，老師設(shè)計(jì)的問題最好是有多種答案，而不只是局限于一種答案。老師設(shè)計(jì)的問題，應(yīng)該具有開放性和靈活性，可以激發(fā)同學(xué)們的想象力，給同學(xué)們充分的發(fā)揮空間。對(duì)于化學(xué)教材中的一些基本定理和一些化學(xué)方程式，老師不能夠只讓同學(xué)們死記硬背，這樣并不能夠使同學(xué)們充分理解化學(xué)知識(shí)，應(yīng)該鼓勵(lì)同學(xué)們運(yùn)用自己的創(chuàng)新思維能力，發(fā)現(xiàn)解決問題的辦法，加深對(duì)理論基礎(chǔ)知識(shí)的理解。比如設(shè)計(jì)問題：“如何區(qū)分一瓶雙氧水和純凈水”，“如何把臺(tái)面的蠟燭熄滅掉”，這樣的問題設(shè)計(jì)，會(huì)促使學(xué)生答案的多樣化，這就會(huì)充分發(fā)揮每一個(gè)學(xué)生的想象力，最終培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。2利用創(chuàng)新教育進(jìn)行化學(xué)課程的講授如果要使同學(xué)們可以更好的掌握初中化學(xué)知識(shí)，必須培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。培養(yǎng)同學(xué)們善于發(fā)現(xiàn)問題、敢于提出問題、用于探索問題的能力，這樣才能夠逐漸培養(yǎng)同學(xué)們的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的教學(xué)目標(biāo)。2.1培養(yǎng)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣學(xué)習(xí)興趣直接影響著同學(xué)們對(duì)知識(shí)掌握的程度，有相關(guān)專家指出，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是一種非?；钴S的積極探索事物的心理意向、活動(dòng)，在學(xué)習(xí)過程中起著啟動(dòng)、導(dǎo)向、維持和激勵(lì)等作用，直接影響學(xué)習(xí)的效果。從這個(gè)理論來看，初中化學(xué)老師必須注重培養(yǎng)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣，從同學(xué)們的興趣入手，加深同學(xué)們對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解。初中化學(xué)是同學(xué)們正式接受化學(xué)教育的開始，一般在正式上課之前都有一個(gè)緒言部分，老師應(yīng)該充分利用緒言部分的內(nèi)容，通過一些奧妙無窮的化學(xué)實(shí)驗(yàn)和老師們計(jì)劃的教學(xué)活動(dòng)，激發(fā)起同學(xué)們對(duì)化學(xué)知識(shí)的好奇，激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣，鼓勵(lì)同學(xué)們充分發(fā)揮自己的想象力，從而誘發(fā)同學(xué)們創(chuàng)造性思維的潛能。因?yàn)閯傞_始正式接觸化學(xué)課程，同學(xué)們一開始都會(huì)有高漲的學(xué)習(xí)熱情，但是，隨著課程的不斷深入，就會(huì)出現(xiàn)越來越多的化學(xué)理論知識(shí)和化學(xué)方程式，面對(duì)這些枯燥的知識(shí)，同學(xué)們學(xué)習(xí)的熱情一落千丈。為了使同學(xué)們繼續(xù)保持學(xué)習(xí)的興趣，老師們必須豐富自己的教學(xué)方式，開展各種各樣的教育活動(dòng)。與此同時(shí)，為了使初中化學(xué)課程的教學(xué)方式更加豐富，學(xué)校必須加大對(duì)化學(xué)教育的投入，可以把多媒體技術(shù)引入化學(xué)教學(xué)課堂，這樣一來，老師就可以利用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)，把化學(xué)實(shí)驗(yàn)中同學(xué)們所見到的化學(xué)現(xiàn)象在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行加工，重現(xiàn)在同學(xué)們的面前。利用多媒體介紹化學(xué)理論和一些化學(xué)概念是如何發(fā)展而來的，讓同學(xué)們覺得化學(xué)知識(shí)和人們的日常生活密切相關(guān)，這樣一來就可以維持同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而把同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣發(fā)展為他們的學(xué)習(xí)愛好，更好地發(fā)揮同學(xué)們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。化學(xué)課程中有很多實(shí)驗(yàn)課，老師應(yīng)該充分利用實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容，培養(yǎng)同學(xué)們的創(chuàng)新思維能力?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)課具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象會(huì)引起同學(xué)們對(duì)化學(xué)知識(shí)的好奇，這樣一來也可以培養(yǎng)同學(xué)們學(xué)習(xí)的興趣。2.2發(fā)揮同學(xué)們的主體性地位學(xué)生是課堂的主體，老師在課堂中應(yīng)該尊重同學(xué)們的主體性地位，尊重同學(xué)們的想法。老師應(yīng)該采用各種方法豐富教學(xué)的形式，活躍課堂氛圍，加強(qiáng)與同學(xué)們的交流。在課堂中多提一些具有不同答案的問題，這樣就可以發(fā)散同學(xué)們的思維，進(jìn)而培養(yǎng)同學(xué)們創(chuàng)新思維的能力。另外，老師還可以通過舉行一些講座、知識(shí)競(jìng)賽、辯論賽等活動(dòng)，從多種渠道培養(yǎng)同學(xué)們的創(chuàng)新意識(shí)。3總結(jié)創(chuàng)新教育是我國實(shí)行素質(zhì)教育的具體要求之一，初中化學(xué)教育為了能夠適應(yīng)素質(zhì)教育發(fā)展的要求，必須在化學(xué)課程中引入創(chuàng)新教育，這就對(duì)初中的化學(xué)老師提出了更高的要求，老師必須在充分發(fā)揮同學(xué)們主體性地位的基礎(chǔ)上，逐步培養(yǎng)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣，加深同學(xué)們對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解，與此同時(shí)還要培養(yǎng)同學(xué)們的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，從而更好地實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的教學(xué)目標(biāo)。生物技術(shù)一直對(duì)人類生活有著重要的影響，從古代人類應(yīng)用發(fā)酵技術(shù)進(jìn)行釀酒、造醋以及發(fā)酵食品，到現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療制藥、營養(yǎng)保健、能源開發(fā)和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的生物知識(shí)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們的生活已經(jīng)離不開生物技術(shù)了。陶行知先生說：“沒有生活做中心的教育是死教育，沒有生活做中心的學(xué)校是死學(xué)校，沒有生活做中心的書本是死書本。”在新課改中，《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》中提出要“注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系”，也正是體現(xiàn)了這一教育理念，就是要將教學(xué)生活化?，F(xiàn)在新版的各個(gè)出版社的生物教材都也努力地將教材編撰的更貼近學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活，這樣才能真正做到“理論聯(lián)系實(shí)際”，做到“學(xué)以致用”，讓課堂教學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活密切聯(lián)系，貼近生活實(shí)際，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。一、生物教學(xué)生活化的意義生物課程是高中階段重要的科學(xué)課程，是自然科學(xué)中的一門基礎(chǔ)學(xué)科，以研究生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律為主要內(nèi)容。它是農(nóng)業(yè)科學(xué)、醫(yī)藥科學(xué)、環(huán)境科學(xué)及其他有關(guān)科學(xué)和技術(shù)的基礎(chǔ)，在當(dāng)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中，生物科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展尤為迅速，成果顯著，影響廣泛而深遠(yuǎn)。高中的生物課程是在初中生物課程的基礎(chǔ)上的進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)，其目的有兩方面：一是讓學(xué)生具備生物的基本知識(shí)；二是為學(xué)生日后進(jìn)行自然科學(xué)的深造打基礎(chǔ)?！镀胀ǜ咧猩镎n程標(biāo)準(zhǔn)》中提到：提高每個(gè)高中學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)是本課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施中的核心任務(wù)。生物科學(xué)素養(yǎng)是公民科學(xué)素養(yǎng)構(gòu)成中重要的組成部分。生物科學(xué)素養(yǎng)是指公民參加社會(huì)生活、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、生產(chǎn)實(shí)踐和個(gè)人決策所需的生物科學(xué)知識(shí)、探究能力以及相關(guān)的情感態(tài)度與價(jià)值觀。從中我們不難發(fā)現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)著眼于學(xué)生全面發(fā)展和終身發(fā)展的需要，更加關(guān)注培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。二、生物教學(xué)生活化的教學(xué)策略1.教學(xué)內(nèi)容的生活化（1）將現(xiàn)實(shí)問題引入生物教學(xué)高中生物課程的教學(xué)目標(biāo)是提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，也就是要學(xué)生能夠運(yùn)用掌握生物科學(xué)知識(shí)來解決現(xiàn)實(shí)生活和工作中遇到的各種各樣的問題。這些問題并不是書本上的例題，也不像書本上所說的那么深?yuàn)W，這些問題需要我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)、去思考、去分析、去聯(lián)系生物知識(shí)來解決。而這些現(xiàn)實(shí)問題使生物學(xué)習(xí)變得更有趣、更實(shí)用，讓整個(gè)學(xué)習(xí)過程都真實(shí)而鮮活，利用現(xiàn)實(shí)生活中的現(xiàn)實(shí)問題開展教學(xué)是一條非常有效的教學(xué)途徑。例如，在進(jìn)行“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例”的教學(xué)時(shí)，我們可以問學(xué)生這樣的問題：吃比較咸的食物的時(shí)候，你嘴里為什么會(huì)感覺干澀？在做涼拌黃瓜的時(shí)候，并沒有加入水，可是過了一會(huì)為什么碗里會(huì)出現(xiàn)很多水？為什么青菜放在干燥的環(huán)境中會(huì)變變蔫，把蔫了的青菜放入水中后為什么又會(huì)變硬？通過這些生活中常見的問題來激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生能聯(lián)系生活現(xiàn)象進(jìn)行思考，再通過理論知識(shí)的講解，圖1以及驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，這樣學(xué)生學(xué)習(xí)和記憶起來就更輕松了。（2）將時(shí)代性知識(shí)引入生物教學(xué)在21世紀(jì)，電子信息技術(shù)與生物科學(xué)技術(shù)是當(dāng)代發(fā)展最快的兩個(gè)學(xué)科，生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也是日新月異的，各種生物科學(xué)成果層出不窮。雖然高中生物所學(xué)內(nèi)容是生物科學(xué)的最基礎(chǔ)的內(nèi)容，但是這跟生物科學(xué)的高端問題密不可分的。高中學(xué)生還處在對(duì)周圍世界，尤其是自然界中那些有生命的事物充滿好奇心的時(shí)期，他們對(duì)自然界中形形色色的生命現(xiàn)象充滿了熱情，并在探索生命規(guī)律的過程中能產(chǎn)生充實(shí)感和興奮感。因此，生物教師在教學(xué)過程中除了要傳授學(xué)生基本的生物科學(xué)知識(shí)，還要盡可能地給學(xué)生展示現(xiàn)代生物科學(xué)發(fā)展最迅速、成果應(yīng)用最廣泛、與社會(huì)和個(gè)人生活關(guān)系最密切的領(lǐng)域的新學(xué)說、新觀點(diǎn)、新技術(shù)，此外還可以在教學(xué)過程中引入時(shí)下的熱點(diǎn)問題，用生物的角度給學(xué)生進(jìn)行分析。例如，在講到基因工程及其應(yīng)用時(shí)，我們可以引入轉(zhuǎn)基因奶牛、超基因綿羊以及一些基因工程藥物的案例，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析，讓學(xué)生對(duì)生物高科技知識(shí)有更全面的認(rèn)識(shí)、更深刻的理解。2.教學(xué)情境生活化由于我國長(zhǎng)期以來進(jìn)行應(yīng)試教育，課堂教學(xué)往往都是照本宣科、枯燥乏味，再加上教師講課的方式單一，多采用“灌輸式”和“填鴨式”的教學(xué)模式，因此，學(xué)生課堂上很難全神貫注地聽講，甚至還會(huì)出現(xiàn)不少抵觸情緒，這嚴(yán)重影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，也違敗了新課改的教學(xué)要求，更達(dá)不到新課改的教學(xué)目標(biāo)。因此，在生物課堂上，教師應(yīng)該盡量創(chuàng)新教學(xué)方式，將教學(xué)情境生活化，將書本上的理論知識(shí)融入現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中，模擬真實(shí)的生活情景，讓學(xué)生將生物知識(shí)聯(lián)系到實(shí)際生活中，引起學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生真正成為整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的主體。例如，在講授生命的起源時(shí)，講到達(dá)爾文的生物進(jìn)化論，讓學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活中觀察我們周圍的生物世界，了解與探索生物與環(huán)境的關(guān)系，通過在生活中提出問題，進(jìn)行分析假設(shè)，然后以實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行驗(yàn)證，最后再給學(xué)生進(jìn)行理論上的梳理，用簡(jiǎn)單、生動(dòng)形象的方式來講解，如圖2，用圖表的方式進(jìn)行講解。在這一探索過程中不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，而且還能讓學(xué)生主動(dòng)的思考，鍛煉他們的表達(dá)和交流能力，這樣原本枯燥乏味的課堂教學(xué)也會(huì)立刻變得生動(dòng)、輕松。3.實(shí)驗(yàn)生活化實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是自然科學(xué)學(xué)科不可缺少的重要部分，對(duì)于生物科學(xué)來說，也是如此。實(shí)驗(yàn)是將理論知識(shí)融于生活的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)活動(dòng)不僅能夠提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力，還能夠加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和記憶。因此，教師應(yīng)該適當(dāng)?shù)匕才艑?shí)驗(yàn)課，并且鼓勵(lì)學(xué)生在課余時(shí)間在家中多進(jìn)行生活小實(shí)驗(yàn)。例如，在講授生物的遺傳現(xiàn)象時(shí)，可以讓學(xué)生在家養(yǎng)一條小魚，或者是種一株小植物，利用幾周的時(shí)間進(jìn)行連續(xù)、細(xì)致地觀察，如圖3。這樣的實(shí)驗(yàn)既簡(jiǎn)單又有趣，對(duì)于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)有非常好的促進(jìn)作用?？傊?，生物課程是高中階段重要的科學(xué)課程，是自然科學(xué)中的一門基礎(chǔ)學(xué)科，以培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)為目的，以求提高學(xué)生的科學(xué)探究能力，幫助學(xué)生了解和運(yùn)用生物科學(xué)、技術(shù)知識(shí)來解釋和解決在社會(huì)生活、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、生產(chǎn)實(shí)踐中遇到的問題。將生物教學(xué)生活化，提高學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)是現(xiàn)階段我國教育改革的題中之意。在生物教學(xué)生活化的過程中，要讓學(xué)生將所學(xué)到的知識(shí)完全用于現(xiàn)實(shí)，使他們真正認(rèn)識(shí)到生物知識(shí)對(duì)自己日后發(fā)展的重要作用，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和探索精神，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣，使學(xué)生樹立正確的人生觀、價(jià)值觀、環(huán)境觀以及可持續(xù)發(fā)展的觀念，這才是時(shí)代賦予生物教育的使命。3氣體和蒸汽的性質(zhì)與過程3.1理想氣體狀態(tài)方程3.2理想氣體的比熱容3.3理想氣體的熱力學(xué)能、焓和熵34理想氣體混合物35水和水蒸氣的相變。國1111136水和水蒸氣的熱力性質(zhì)m37理想氣體的熱力過程三38理想氣體熱力過程綜述39水蒸氣的熱力過程3.1理想氣體狀態(tài)方程3.1.1經(jīng)驗(yàn)定律所謂理想氣體(idealgas),是一種假想的實(shí)際上不存在的氣體,其分子是些彈性的、不占體積的質(zhì)點(diǎn),分子間無相互作用力。理想氣體也稱為完全氣體(perfectgas)。理想氣體的分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律大為簡(jiǎn)化,分子間只能進(jìn)行對(duì)中碰撞,且碰撞為完全彈性、無動(dòng)能損失,碰撞前與碰撞后分子均進(jìn)行不受任何影響的勻速直線運(yùn)動(dòng)。般地,物質(zhì)都有固、液、氣三態(tài),當(dāng)氣體距離液態(tài)比較遠(yuǎn)時(shí)(此時(shí)分子間的距離相對(duì)于分子的大小非常大),氣體的性質(zhì)與理想氣體相去不遠(yuǎn),可以當(dāng)作理想氣體?！?111國國國國日1108:50:11ETP·sMM·NEU31理想氣體狀態(tài)方程3.1.1經(jīng)驗(yàn)定律十七~十八世紀(jì)之間,人們通過大量實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在平衡狀態(tài)(平衡狀態(tài)是指定范圍內(nèi)的氣體,在不受該范圍以外的物質(zhì)的影響的條件下,其壓力、溫度、比容等參數(shù)保持不變的狀態(tài))下,氣體的壓力、溫度和比容(單位質(zhì)量氣體所占的容積)之間存在著一定的依賴關(guān)系,從而建立了一系列經(jīng)驗(yàn)定律。波義耳-馬略特(波義耳,Robertboyle,1627~1686,Englishman;馬略特,EdmeMariotte,1620~1684,Frenchman)定律指出:“在溫度不變的條件下,氣體的壓力和比容成反比?！奔碆_AV=22=…=V常數(shù)蓋呂薩克(JosephLouisGay-Lussac,177-1850,Frenchman)定律指出:“在壓力不變的條件下,氣體的比容和絕對(duì)溫度成正比。”即留常數(shù)(3-2)TT08:50:11ETP·sMM·NEU31理想氣體狀態(tài)方程3.1.1經(jīng)驗(yàn)定律查理(JaequesAlexandreCeserCharles,1746~1823,Frenchman)定律指出:“在比體積不變的條件下,氣體的壓力和絕對(duì)溫度成正比?！奔碢Ip2P=ConS(33)綜合上述三個(gè)定律可以得出:在一般情況下,p、v三個(gè)參數(shù)都可能變化時(shí),有112BB21gP212.⊥py或?qū)懽?2國國pV=R,T(3-4)式中月叫做氣體常數(shù)。由于在同溫同壓下,同體積的各種氣體質(zhì)量各不相同,因而值隨氣體的種類而異。月的單位是J(kgK,或kJ(kgK)08:50:11ETP·sMM·NEU31理想氣體狀態(tài)方程3.1.1經(jīng)驗(yàn)定律式(3-4)就是理想氣體狀態(tài)方程,也稱為克拉貝龍(Clapeyron)方程。式(3-4)也可以表示為微分的形式dpdvdT(3-4a)P阿佛加德羅(AAvogadro,1776-1856)定律指出:“同溫度、同壓力下,同體積的各種氣體具有相同的分子數(shù)。”在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(p=101325Pa,7=273.15K)下,22414100.00019m的氣體具有6.0225×1026個(gè)氣體分子,即1kmo(千摩爾)。1kmo氣體質(zhì)量的千克數(shù)等于該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量(分子量)數(shù),所以若氣體的相對(duì)分子質(zhì)量為M,則1km該氣體的質(zhì)量為M(g1稱為摩爾質(zhì)量。將式(34)的兩邊同乘以M,有三HIPMV=MRgiiiif式中M一項(xiàng)即為1km氣體的體積Vm稱為摩爾體積。MR則為1kmo氣體的氣體常數(shù),顯然,它為一與具體的氣體種類及性質(zhì)無關(guān)的定值08:50:11ETP·sMM·NEU31理想氣體狀態(tài)方程3.1.1經(jīng)驗(yàn)定律V101325×22.4MR=83145J/(kmol-K)273.15我們稱之為摩爾氣體常數(shù)或者通用氣體常數(shù),以片表示。因而1kmo理想氣體的狀態(tài)方程通用氣體常數(shù)等于另外兩個(gè)基本物理恒量阿伏加德羅常數(shù)N和玻爾茲曼常數(shù)k之積對(duì)于n(=AN=139054×10236022169×1028314J(mo5)式中,V由MR=得11212(3-6)M這意味著,我們可以利用摩爾氣體常數(shù)和氣體的分子量來計(jì)算氣體常數(shù)。例如,氣的分子量約等于32,8314.5R≈260J/(kgK)08:50:11ETP·sMM·NEU目631理想氣體狀態(tài)方程3.1.1經(jīng)驗(yàn)定律【例3-1】氧氣瓶的容積為015m3,瓶?jī)?nèi)壓力為15MPa,室內(nèi)溫度20℃,問此時(shí)瓶?jī)?nèi)有多少kg的氧氣?常壓下其體積有