1、第八章 氣體,第3節(jié) 理想氣體的狀態(tài)方程,歷史回顧,【問題1】三大氣體實(shí)驗(yàn)定律內(nèi)容是什么？,公式： pV =C1,2、査理定律：,公式：,1、玻意耳定律：,3、蓋-呂薩克定律：,公式：,【問題2】這些定律的適用范圍是什么？,溫度不太低，壓強(qiáng)不太大.,【問題3】如果某種氣體的三個狀態(tài)參量（p、V、T）都發(fā)生了變化，它們之間又遵從什么規(guī)律呢？,一.理想氣體,假設(shè)有這樣一種氣體，它在任何溫度和任何壓強(qiáng)下都能嚴(yán)格地遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律,我們把這樣的氣體叫做“理想氣體”。,理想氣體具有那些特點(diǎn)呢？,1、理想氣體是不存在的，是一種理想模型。,2、在溫度不太低,壓強(qiáng)不太大時實(shí)際氣體都可看成是理想氣體。,一定質(zhì)量

2、的理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定 ,與氣體的體積無關(guān).,4、從能量上說：理想氣體的微觀本質(zhì)是忽略了分子力，沒有分子勢能，理想氣體的內(nèi)能只有分子動能。,3、從微觀上說：分子間以及分子和器壁間，除碰撞外無其他作用力，分子本身沒有體積，即它所占據(jù)的空間認(rèn)為都是可以被壓縮的空間。,思考與討論,如圖所示，一定質(zhì)量的某種理想氣體從A到B經(jīng)歷了一個等溫過程，從B到C經(jīng)歷了一個等容過程。分別用pA、VA、TA和pB、VB、TB以及pC、VC、TC表示氣體在A、B、C三個狀態(tài)的狀態(tài)參量，那么A、C狀態(tài)的狀態(tài)參量間有何關(guān)系呢？,推導(dǎo)過程,從AB為等溫變化：由玻意耳定律,pAVA=pBVB,從BC為等容變化：由查理定律

3、,又TA=TB VB=VC,解得：,二、理想氣體的狀態(tài)方程,1、內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種理想氣體在從一個狀態(tài)變化到另一個狀態(tài)時，盡管p、V、T都可能改變，但是壓強(qiáng)跟體積的乘積與熱力學(xué)溫度的比值保持不變。,2、公式：,或,3、使用條件:,一定質(zhì)量的某種理想氣體.,注：恒量C由理想氣體的質(zhì)量和種類決定，即由理想氣體的物質(zhì)的量決定,例題一:,【同步訓(xùn)練1】一水銀氣壓計中混進(jìn)了空氣，因而在27，外界大氣壓為758mmHg時，這個水銀氣壓計的讀數(shù)為738mmHg，此時管中水銀面距管頂80mm，當(dāng)溫度降至-3時，這個氣壓計的讀數(shù)為743mmHg，求此時的實(shí)際大氣壓值為多少毫米汞柱？,p1=758-738=20

4、mmHg V1=80Smm3 T1=273+27=300 K,T2=273+（-3）=270K,解得： p=762.2 mmHg,p2=p-743mmHg V2=（738+80）S-743S=75Smm3,解：以混進(jìn)水銀氣壓計的空氣為研究對象,初狀態(tài)：,末狀態(tài)：,由理想氣體狀態(tài)方程得：,4、氣體密度式：,以1mol的某種理想氣體為研究對象，它在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),根據(jù) 得：,或,設(shè) 為1mol理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的 常量，叫做摩爾氣體常量,注意:R的數(shù)值與單位的對應(yīng),P(atm),V (L): R=0.082 atmL/molK,P(Pa),V (m3): R=8.31 J/molK,一摩爾理想氣體的狀

5、態(tài)方程 ：,5、摩爾氣體常量：,三、克拉珀龍方程,對某種理想氣體，設(shè)摩爾質(zhì)量為M，質(zhì)量為m，則該氣 體的摩爾數(shù)為，這部分氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下占 體積,由可得,對實(shí)際氣體只要溫度不太低，壓強(qiáng)不太大就可應(yīng)用克拉珀龍方程解題 克拉珀龍方程是任意質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程，它聯(lián)系著某一確定狀態(tài)下，各物理量的關(guān)系，克拉珀龍方程雖然是從氣體實(shí)驗(yàn)定律逐步推導(dǎo)而得，但它是反映氣體性質(zhì)，聯(lián)系狀態(tài)參量更為一般的形式,即：或,如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)A沿直線AB變化到B，在此過程中，氣體分子的平均速率的變化情況是（ ）,練習(xí)：,A、不斷增大,B、不斷減小,C、先減小后增大,D、先增大后減小,D,小結(jié)：,一、理想氣體：,在任何溫度和任何壓強(qiáng)下都能嚴(yán)格地遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體,二、理想氣體的狀態(tài)方程,或,注：恒量C由理想氣體的質(zhì)量和種類決定，即由氣體的物質(zhì)的量決定,氣體密