1、第八章 氣體第一節 氣體的等溫變化一、等溫變化 ：一定質量的氣體，在溫度不變時發生的狀態變化過程，叫做氣體的等溫變化。 實驗：探究氣體等溫變化的規律 做一做：用注射器密閉一定質量的空氣，緩慢地推動和拔出活塞，觀察活塞中空氣體積和壓強的變化 主要步驟： 1、密封一定質量的氣體。 2、改變氣體的體積，記錄氣體長度和該狀態下壓強的大小。3、數據處理。注意事項： 1、盡量避免漏氣。 2、不要用手握住玻璃管。 3、移動活塞要緩慢。探究結論：在誤差范圍內，溫度不變時，一定質量的氣體壓強P和體積V成反比。誤差分析： 1、讀數誤差。 2、漏氣。二、玻意耳定律1、 文字表述：一定質量某種氣體，在溫度不變的情況下

2、，壓強P與體積V成反比。2、公式表述：pV=C(常數) 或p1V仁p2V23、條件 : 氣體質量一定且溫度不變4、適用范圍：溫度不太低，壓強不太大5、利用玻意耳定律的解題思路：( 1 )明確研究對象(氣體) ；( 2)分析過程特點，判斷為等溫過程；(3) 列出初、末狀態的 p、V值；(4) 根據p1V仁p2V2列式求解；三、P-V圖像(等溫線)物理意義：等溫線上的某點表示氣體的一個確定狀態。同一條等溫線上的各點溫度相同，即P與V乘積相同。不同溫度下的等溫線，離原點越遠，溫度越高。第二節氣體的等容變化和等壓變化一、氣體的等容變化1等容變化：一定質量的某種氣體，在體積不變時，壓強隨溫度的變化叫做等

3、容變化2. 查理定律內容：一定質量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強P與熱力學溫度T成正比。表達式：適用條件： 氣體質量一定，體積不變適用范圍：壓強不太大、溫度不太低3等容線：一定質量的某種氣體在體積不變時，壓強隨溫度變化關系的圖線，叫氣體的等容線.特點：等容線是延長線經過坐標原點的直線，圖線上每一個點表示氣體一個確定的狀態，同一根等容線上各狀態的 體積相同，斜率反映體積大小 ，斜率越大，體積越小（同一溫度下，壓強大的體積小）如圖所示，V2<V1 Pi P2PTi T2T4.查理定律的分比形式即一定質量的氣體在體積不變的條件下，壓強的變化量與熱力學溫度的變化量（等于攝氏溫度變化量）成正

4、比。 注意：P與熱力學溫度 T成正比，不與攝氏溫度成正比，但壓強的變化P與攝氏溫度t的變化成正比二、氣體的等壓變化1. 等壓變化：一定質量的某種氣體，在壓強不變時，體積隨溫度的變化叫做等壓變化.V與熱力學溫度T成正比。2. 蓋呂薩克定律Vl仏或VI TiTi T2 V2 T2內容： 一定質量的某種氣體，在壓強不變的情況下，其體積 表達式： VCT或TC適用條件：氣體質量一定，壓強不變適用范圍：壓強不太大、溫度不太低3.等壓線：一定質量的某種氣體在壓強不變時，體積隨溫度變化關系的圖線，叫氣體的等壓線.V1 V2V特點：等壓線是延長線經過坐標原點的直線，圖線上每一個點表示氣體一個確定的狀態，同一根

5、等壓線上各狀態的壓 強相同， 斜率反映壓強大小 ，斜率越大，壓強越?。ㄍ粶囟认?，體積大的壓強?。┤鐖D所示，p2<p1.4.蓋呂薩克定律的分比形式即一定質量的氣體在壓強不變的條件下，體積的變化量與熱力學溫度的變化量（等于攝氏溫度變化量）成正比。 注意：V與熱力學溫度 T成正比，不與攝氏溫度成正比，但體積的變化V與攝氏溫度 t的變化成正比第三節理想氣體的狀態方程一. 理想氣體：1、理想氣體：理想氣體是實際氣體的一種理想模型.微觀上就是不考慮分子本身的體積和分子間相互作用力的氣體。 宏觀上就是始終能遵守氣體實驗定律的氣體許多實際氣體，在通常的溫度和壓強下，它們的性質都近似于理想氣體 特點：1

6、）理想氣體是不存在的，是一種理想模型。2）在溫度不太低，壓強不太大時實際氣體都可看成是理想氣體。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，即它所占據的空間認為都是 可以被壓縮的空間。4） 從能量上說：理想氣體的微觀本質是忽略了分子力,沒有分子勢能，理想氣體的內能只有分子動能。一定質量的理想氣體的內能僅由溫度決定,與氣體的體積無關推導過程 從AB為等溫變化：由玻意耳定律 PAV=PBVBPBPCTBTC從BC為等容變化：由查理定律 又 TA=TB VB=VC 解得PAyAPCyCTATC推論：1.當狀態變化過程中保持：某一個參量不變時，就可從氣態方程分別得到

7、玻意耳定律、查理定律、蓋呂薩克 疋律.P1 P2推論一旦 -EJ寺溫 二ITI2T2等壓寺丿壓1 I 122推論二 2y ByL .P2y2 TTlT2此方程反應了幾部分氣體從幾個分狀態合為一個狀態（或相反）時各狀態參量之間的關系二、理想氣體的狀態方程1、 內容：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p、V T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。2、 公式：pMP2V2T1T2注：恒量C由理想氣體的質量和種類決定，即由理想氣體的物質的量決定3、使用條件：一定質量的某種理想氣體.4、 氣體密度式：旦 .pLITI2乙Po 1atm, Vo 22.4L

8、mol , To 273K或叫做摩爾氣體常量.3）: R= J/mol K以1mol的某種理想氣體為研究對象，它在標準狀態PCy 0T01atm 22m"0.082atm L/mol K273KPoyoTo為1 mol理想氣體在標準狀態下的常量,P(atm),V (L): R=atm L/mol K P(Pa),V (m一摩爾理想氣體的狀態方程：三、克拉珀龍方程PV nRT 或克拉珀龍方程是任意質量的理想氣體的狀態方程，它聯系著某一確定狀態下，各物理量的關系。對實際氣體只要溫度不太低，壓強不太大就可應用克拉珀龍方程解題 任意質量的理想氣體狀態方程：PV= nRT（1）n為物質的量，R

9、=摩爾氣體恒量（2）該式是任意質量的理想氣體狀態方程，又叫克拉帕龍方程理想氣體狀態方程的應用要點：1）選對象一一根據題意，選出所研究的某一部分氣體這部分氣體在狀態變化過程中，其質量必須保持一定.2） 找參量一一找出作為研究對象的這部分氣體發生狀態變化前后的一組T、p V數值或表達式其中壓強的確定往往是個關鍵，需注意它的一些常見情況（參見第一節），并結合力學知識（如力平衡條件或牛頓運動定律 ）才能寫出表達式.3）認過程一一過程表示兩個狀態之間的一種變化方式，除題中條件已直接指明外，在許多情況下，往往需要通過對研 究對象跟周圍環境的相互關系的分析中才能確定認清變化過程這是正確選用物理規律的前提.4

10、） 列方程一一根據研究對象狀態變化的具體方式，選用氣態方程或某一實驗定律代入具體數值時，T必須用熱力學 溫度，p、V兩個量只需方程兩邊對應一致.第四節氣體熱現象的微觀意義一、隨機性與統計規律1、在一定條件下，若某事件必然出現，這個事件叫做必然事件2、若某件事不可能出現，這個事件叫做不可能事件3、若在一定條件下某事件可能出現，也可能不出現，這個事件叫做隨機事件二、氣體分子運動的特點氣體分子距離比較大，分子間作用力很弱，分子除了相互碰撞或跟器壁碰撞外不受力而做勻速直線運動，因而會充滿它能達到的整個空間氣體分子數量巨大，之間頻繁地碰撞，分子速度大小和方向頻繁改變，運動雜亂無章，任何一個方向運動的氣體

11、分子都有，各個方向運動的分子數目基本相等三、氣體溫度的微觀意義 如圖，通過定量分析得出：理想氣體的熱力學溫度T與分子的平均動能成正比為比例常數 溫度是分子平均動能的標志T aEk四、氣體壓強的微觀意義1、從微觀角度看，氣體對容器的壓強是大量氣體分子頻繁地碰撞器壁而產生的“大米模擬實驗” 在某高度， 將大米連續倒在秤盤上，觀察示數； 在更高的位置，將大米連續倒在秤盤上，觀察示數 實驗現象：位置越高，臺秤的示數越大 實驗結論：氣體分子平均動能越大，氣體壓強越大 在相同高度， 將大米更密集倒在秤盤上，觀察示數 實驗現象：倒在秤盤上的大米越密集，示數越大 實驗結論：氣體分子越密集，氣體壓強越大 結 論

12、：氣體壓強的大小跟兩個因素有關： 氣體分子的平均動能（宏觀：溫度） 氣體分子的密集程度（宏觀：體積）29 M)五、對氣體實驗定律的微觀解釋 玻意耳定律的微觀解釋（查理定律和蓋呂薩克定律見教材第一節課堂練習例題1 :定質量氣體的體積是 不變。解：以氣體為研究對象，由p1V仁p2V2得20L時，壓強為1× 105PaO當氣體的體積減小到 16L時，壓強為多大設氣體的溫度保持P251.25 10 Pa例題2:如圖所示，汽缸內封閉著一定溫度的氣體，氣體長度為 大氣壓強為1 × 105Pa°求：汽缸開口向上時，氣體的長度。12CmI活塞質量為20kg ,橫截面積為100cm

13、2 。已知例題3: 一定質量的氣體由狀態 A變到狀態B的過程如圖所示，A、B位于同一雙曲線上，則此變化過程中，溫度( A、一直下降B 、先上升后下降C、先下降后上升 D、一直上升 答案：第二節例1 :體積為課堂練習某種氣體在狀態A時壓強2m3,求狀態B的壓強.(2)2 × 105Pa,體積為1m3'溫度為200K,(1)它在等溫過程中由狀態A變為狀態B,狀態隨后,又由狀態B在等容過程中變為狀態C ,狀態C的溫度為300K,求狀態C的壓強.解(1)氣體由狀態A變為狀態B由 PaV= PbVB,PB=10 Pa(2)氣體由狀態B變為狀態C的過程遵從查理定律. 由的過程遵從玻意耳定

14、律c=× 105Pa例題2：一定質量的空氣，27 C時的體積為1.0 10 2m3,在 壓強不變的情況下，溫 度升高100 C時體積是多大?解：初狀態時 T1(273 27) K 300K, V11.0 10 2m3;末狀態時 T2(273 27 100) K 400K。由蓋-呂薩克定律Vl Vi得氣體溫度升高100 C時T1 T 2的體積為2 TVl 400 1.0 10-2 m3 1.33 10 2m3o例題3：A.B.C.D.第三節例題1:它從它從它在它在-定質量的氣體，保持體積不變，溫度從 5C升高到10C ,壓強增量為× 15C升高到20C ,壓強增量為× 0C時，壓強約為×105Pa0C時，壓強約為 0103Pa103Pa1C升高到5C,析:-PT1壓強的增量為 × 103 Pa ,則P2T2,故A、B錯。,T0273K,得p01.4 105Pa課堂練習一水銀氣壓計中混進了空氣，因而在27C,P1 P0外界大故選C。758mmHg寸，這個水銀氣壓計的讀數為此時管中水銀面距管頂 80mm當溫度降至-3 C時，這個氣壓計的讀數為743mmHg求此時的實際大氣壓值為多少738mmHgmmHg例題2:教室的容積是1003,在溫度是7C,大氣壓