1、江蘇省淮州中學江蘇省淮州中學 鄭素軍鄭素軍 2013-5-9高中物理高中物理 選修選修3-3 第第8章章 氣氣 體體【問題【問題1】氣體實驗三定律公式？氣體實驗三定律公式？1.玻意耳定律：玻意耳定律：pV =C12.查理定律：查理定律：2CTp【問題【問題2】這些定律的適用范圍是什么？這些定律的適用范圍是什么？（相對室溫）（相對室溫）（相對大氣壓強）（相對大氣壓強）3.蓋蓋-呂薩克定律：呂薩克定律：3CTV一一. 理想氣體狀態方程理想氣體狀態方程假定一定質量的氣體在初狀態時各狀態參量為（假定一定質量的氣體在初狀態時各狀態參量為（pA VA TA），經過某變化過程，到末狀態時各狀態參量變為），經

2、過某變化過程，到末狀態時各狀態參量變為（pc VC TC），），中間變化過程的狀態中間變化過程的狀態參量如何填寫參量如何填寫？A、C狀態的狀態參量之間有何關系呢？狀態的狀態參量之間有何關系呢？pA VA TApC VC TC等溫過程等溫過程等容過程等容過程TAVCpBpAVA=pBVCpB / TA=pC / TCCCCAAATVpTVp 一定質量的某種理想氣體在從一個狀態變化到另一定質量的某種理想氣體在從一個狀態變化到另一個狀態時，盡管一個狀態時，盡管p、V、T都可能改變，但是壓強跟都可能改變，但是壓強跟體積的乘積與熱力學溫度的比值保持不變。體積的乘積與熱力學溫度的比值保持不變。1 1221

3、2pVp VTT或或pVCT一一.理想氣體的狀態方程理想氣體的狀態方程二二.理想氣體理想氣體 為了研究方便，可以設想一種氣體，在為了研究方便，可以設想一種氣體，在任何任何溫度溫度、任何壓強任何壓強下都遵從氣體實驗定律，我們把下都遵從氣體實驗定律，我們把這樣的氣體叫做這樣的氣體叫做理想氣體理想氣體。1.理想氣體是理想氣體是理想化的模型理想化的模型，實際上是不存在的。，實際上是不存在的。2.一些不容易液化的氣體，如氫氣、氧氣、氮氣、一些不容易液化的氣體，如氫氣、氧氣、氮氣、氦氣等，在通常溫度和壓強下，可當成理想氣體。氦氣等，在通常溫度和壓強下，可當成理想氣體。3.在溫度不低于零下幾十攝氏度、壓強不

4、超過大氣在溫度不低于零下幾十攝氏度、壓強不超過大氣壓的幾倍時，也可把實際氣體當成理想氣體。壓的幾倍時，也可把實際氣體當成理想氣體。理理 解：解：三三.理想氣體的特點理想氣體的特點2.從能量上說：從能量上說：理想氣體的微觀本質是理想氣體的微觀本質是忽略了分子力忽略了分子力，沒有分子勢能沒有分子勢能，理想氣體的內能只有分子動能。，理想氣體的內能只有分子動能。1.從微觀上說：從微觀上說：分子間以及分子和容器壁間，除碰撞分子間以及分子和容器壁間，除碰撞外無其他作用力。外無其他作用力。3.理想氣體的內能僅由理想氣體的內能僅由溫度溫度和和分子總數分子總數決定決定 ，與氣，與氣體的體的體積無關體積無關。 一

5、定質量的某種理想氣體由狀態一定質量的某種理想氣體由狀態A變為狀態變為狀態D，其有關的數據如圖所示。若狀態其有關的數據如圖所示。若狀態D的壓強是的壓強是104pa，狀，狀態態A的壓強是多少？的壓強是多少？四四.理想氣體的狀態方程的應用理想氣體的狀態方程的應用0V/m3 1 2 3 4 5T/102K321pA=？ VA=1m3 TA=200 K代入數據解得：代入數據解得： pA=1.5 104papD=104pa VD=3m3TD=400K解：解：A狀態：狀態：D狀態：狀態：根據理想氣體狀態方程：根據理想氣體狀態方程：AADDADp Vp VTTDDAAADp V TpV T有：有：0V/m3

6、1 2 3 4 5T/102K321應用理想氣體狀態方程解題的步驟應用理想氣體狀態方程解題的步驟: （1）確定）確定研究對象研究對象（2）分別寫出）分別寫出兩個狀態的狀態參量兩個狀態的狀態參量 （3）列列出理想氣體狀態出理想氣體狀態方程方程（4）將數據代入解出）將數據代入解出結果結果 111TVp222TVp四四.理想氣體的狀態方程的應用理想氣體的狀態方程的應用 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27，外界，外界大氣壓為大氣壓為758mmHg時，這個水銀氣壓計的讀數為時，這個水銀氣壓計的讀數為738mmHg，此時管中水銀面距管頂，此時管中水銀面距管頂80mm，當溫

7、度降，當溫度降至至-3時，這個氣壓計的讀數為時，這個氣壓計的讀數為743mmHg，求此時的，求此時的實際大氣壓值為多少實際大氣壓值為多少mmHg？解：解：以水銀氣壓計中的空氣為研究對象以水銀氣壓計中的空氣為研究對象初初狀狀態態p1=20mmHg 末末狀狀態態p2=p-743mmHg V2=75Smm3T2=270KV1=80Smm3 T1=300 Khppp01解：解：以水銀氣壓計中的空氣為研究對象以水銀氣壓計中的空氣為研究對象初初狀狀態態p1=20mmHg 末末狀狀態態p2=p-743mmHg V2=75Smm3T2=270KV1=80Smm3 T1=300 Khppp01解得：解得： p

8、= 762.2 mmHg根據理想氣體狀態方程：根據理想氣體狀態方程：112212pVp VTT20 80(743) 75300270SpS代入數據有：代入數據有：如圖所示，一定質量的理想氣體，由狀態如圖所示，一定質量的理想氣體，由狀態A沿沿直線直線AB變化到變化到B，在此過程中，氣體分子的平均動能，在此過程中，氣體分子的平均動能的變化情況是（的變化情況是（ ） A.不斷增大不斷增大B.不斷減小不斷減小C.先減小后增大先減小后增大D.先增大后減小先增大后減小V/L1231230p/atmABCD四四.理想氣體的狀態方程的應用理想氣體的狀態方程的應用D問題與練習問題與練習課本課本P251.對一定質

9、量的氣體來說，能否做到以下各點？對一定質量的氣體來說，能否做到以下各點？（1）保持壓強和體積不變而改變它的溫度。）保持壓強和體積不變而改變它的溫度。（2）保持壓強不變，同時升溫并減小體積。）保持壓強不變，同時升溫并減小體積。（3）保持溫度不變，同時增加體積并減小壓強。）保持溫度不變，同時增加體積并減小壓強。（4）保持體積不變，同時增加壓強并降低溫度。）保持體積不變，同時增加壓強并降低溫度。（1）不可能）不可能（2）不可能）不可能（3）可能）可能（4）不可能）不可能pVCT問題與練習問題與練習課本課本P252.某柴油機的汽缸容積為某柴油機的汽缸容積為0.83103m3，壓縮前其中，壓縮前其中空氣的溫度為空氣的溫度為470C、壓強為、壓強為0.8105pa。在壓縮沖程。在壓縮沖程中，活塞把空氣壓縮到原體積的中，活塞把空氣壓縮到原體積的1/17，壓強增大到，壓強增大到40 105pa，求這時空氣的溫度。，求這時空氣的溫度。12800/13.6941K 6680C一一.理想氣體：理想氣體： 在在任何溫度任何溫度和和任何壓強任何壓強下都下都能嚴格地遵從能嚴格地遵從氣體氣體實驗定律的氣體。實驗定律