第六章 C 气体的压强与温度的关系
理想气体的压强与温度
m 5.31 10 26 kg
标准状态下，分子之间的平均距离约为分子直径的10倍
◎ 分子间有相互作用力
分子间有相互作用的引力和斥力, 简称分子力。分子力F 与分子间距离r 的关系如图所示 F
斥 力
r r0 (10 m ), F 0 r r0 , F 表现为斥力，
10
r r0 , F 表现为引力，且当 r 10 m
第二篇
热
学
主要内容: 气体动理论和热力学 研究对象: 物质分子的热运动及其规律 研究方法: 气体动理论和热力学的研究对象相同,
但研究方法不同。
气体动理论的研究方法 统计方法(微观法) 对单个分子用力学规律，对大量分子（分子集体） 用统计方法。建立描述气体平衡状态的宏观量与相应 微观量之间的关系。 热力学的研究方法 能量法（宏观法） (下一章介绍)
2 x
1 1 2 2 p n m0 v nm0 v v 3 3
（分子的质量密度）
nm0
1 1 2 2 p n m0 v nm0 v v 3 3
2 x
压强公式也可写成
2 1 2 2 p n( m0 v ) n k 3 2 3
压强的物理意义 统计关系式 宏观可观测量
气体的宏观性质用一组状态参量（p,V,T）来描述
(1) 气体的压强 p (pressure) ——器壁单位面积受到的正压力
单位是 Pa (N/m2), 常用单位还有atm(大气压)，mmHg等
1atm 1.013 10 5 Pa 760 mmHg
(2) 气体的体积V (volume) ——气体所占的空间(容器的容积）
根据统计假设
v v v
2 x 2 y
沪科(上海)物理高一第二学期(新)-C气体的压强与温度的关系_
结论
一定质量的气体在体积不变时，它的 压强与温度成线性关系。
误差分析
耐心等待，就能成功
操作中务必注意：要等“当前压强”值和“当前温度”值 稳定后，方可记录数据，这是实验成功的关键。
实验改进
1、减小空气的体积，以利于快速 达到平衡。
质量少——达到热平衡需要吸热少。 体积小——整体容易达到平衡。
2、增加水杯的容积，有利于保持 环境温度不变。
活 动2 （2）已知0℃时压强为p0，你能写出t℃时的压 强值p的表达式吗？
数学表达式
活 动2
（3）若气体温度t 1时其压强为p1，t2时压强为p2， 请写出p1:p2=?问题 为什么玻意耳定律与查理定律的提出先后相隔 这么长时间？
因为玻意耳时期没有温度计，没有温标。所 以没办法发现和温度有关的定量规律。
1795年查理当选为法国科学院院士。
一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度每升高或降低1℃，增加或减少的压强值等于它在0℃时压强的1/273”。
操作中务必注意：要等“当前压强”值和“当前温度”值稳定后，方可记录数据，这是实验成功的关键。 不能达到，只能无限逼近
温度传感器
（3）若气体温度t 1时其压强为p1，t2时压强为p2，请写出p1:p2=?
C 气体的压强与温 度的关系
为什么汽车在行驶一段距离以后， 胎压会变大？
可见：
当气体的 质量 和 体积 不变时， 温度升高时，气体的压强变大了。
研究问题
一定质量的气体的在体积不变时，压 强与温度之间存在何种定量关系呢？
仪器：我们使用什么传感器测量 上述物理量？
压强
压强传感器
温度
——查理定律的原始表述
查理简介
查理是法国物理学家。
C.气体的压强与温度的关系
（2）如图所示，是一定质量的气体从状态A经B到 状态C的P—T图象，由图像象可知（ ）
A、PA＞PB C、PA＞PC
B、PC＜PB D、PC＞PB
PA
B
C
O
T
（3）下列各图中，p表示压强，v表示体积，T表 示热力学温度，t 表示摄氏温度，各图中正确描述
一定质量气体等容变化规律的是 （ ）
P
（2010上海高考17）一定量的理想气体的状态经 历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程。其中 bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平 行，da和bc平行。则气体体积在（ ）
（A）ab过程中不断增加 （B）bc过程中保持不变 （C）cd过程中不断增加 （D）da过程中保持不变
1、内容: 2、公式: 3、条件:
一定质量气体在体积不变时， 压强与热力学温标成正比。
P1 P2 T1 T2
Pt
P0 (1
t) 273
气体质量不变 气体体积不变
请根据查理定律的公式，推导出气体的P—T图像， 并画在下图中。
P
O
T
P
O
T
由图线可知，一定质量气体等容变化 的P—T图像为 ： 一条过原点的直线
P
B
A
O
t/0C
如图所示，理想气体从状态A变化到状态B，则理想 气体的体积如何变化？
P
B
A
O
t/0C
（1）如图所示为一定质量的气体在保持体积为V1 时的等容线Ⅰ和保持体积为V2时的等容线Ⅱ，则Ⅰ、 Ⅱ与t轴交点的横坐标都是 ℃，且可知体积 V1 V2（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
高一物理：气体的压强、体积与温度的关系
第六章 气体定律
C. 气体的压强与温度的关系 体积与温度的关系
思考：气体体积不变时，其压强与温 度有什么关系？
为什么夏天自行车车胎的气不能打得太足？
1.在体积不变时,气体的压强与温度的关系
1）等容变化: 气体在体积保持不变的情况下,发生的
状态变化叫做等容变化。 2）实验探究： DIS实验
实 验 装 置
P = F/S
国际单位：Pa（帕斯卡） 标准大气压强：相当于76厘米汞柱产生的压强 P0 = ρgh =13.6 × 103 × 9.8 × 0.76 =1.013×105 Pa
而1.0×105 Pa相当于75厘米汞柱产பைடு நூலகம்的压强
气体压强的微观本质是由于气体内大量分子 做无规则运动过程中，对容器壁频繁撞击的 结果。
＝ 4× 10
4
×
310/300 ＝4.13×10 (Pa)
4
练一练
１．封闭在容器中的气体，当温度升高时，下面的哪 个说法是正确的（ C ）（不计容器的膨胀） Ａ．密度和压强均增大； Ｂ．密度增大，压强减小； Ｃ．密度不变，压强增大； Ｄ．密度增大，压强不变。
4 ． 2 一个密闭容器里的气体，在０℃时压强8×10 Pa, 5 给容器加热, 当气体压强为1.0×10 Pa时, 则温度升高到多 少摄氏度？ 68.25℃
调节水银压强计的可动管 A，使B管水银面始终保持在 同一水平面上。改变气体温度， 得到多次压强值。
实验步骤一：
一只烧瓶上连一根玻璃管， 用橡皮管把它跟一个水银压强 计连在一起，从而在烧瓶内封 住一定质量的空气。 上下移动压强计，使得其 中的两段水银柱的高度在同一 水平面上。标记下Ｂ管水银柱 的高度。
气体温度上升，Ａ柱上 升，Ｂ柱下降，瓶内气体体 积增大。
热力学理想气体的压强和温度计算
热力学理想气体的压强和温度计算热力学是研究热能与其他形式能量之间转换关系的学科，而理想气体是热力学中常用的模型。
在热力学中，我们经常需要计算理想气体的压强和温度，利用以下公式可以进行求解：1. Boyle定律：根据Boyle定律，理想气体的压强和体积之间存在反比关系，即P1V1 = P2V2。
其中P1和V1表示初始状态下的压强和体积，P2和V2表示变化后的压强和体积。
2. Charles定律：根据Charles定律，理想气体的体积和温度之间存在正比关系，即V1/T1 = V2/T2。
其中V1和T1表示初始状态下的体积和温度，V2和T2表示变化后的体积和温度。
3. 理想气体状态方程：对于理想气体，还存在理想气体状态方程PV = nRT。
其中P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的物质量，R为气体常量，T为气体的绝对温度。
下面通过一个实例来说明如何使用这些公式进行热力学理想气体的压强和温度计算。
假设有一定质量的理想气体，其初始状态下的压强为P1，体积为V1，温度为T1。
如果将该气体的体积压缩为原来的一半，求压强和温度的变化。
根据Boyle定律，我们可以得到P1V1 = P2V2，其中P2为求解的压强值，V2为压缩后的体积。
由于V2 = V1/2，我们可以将上述方程转化为P1V1 = P2(V1/2)，整理得到P2 = 2P1。
接下来，我们可以利用理想气体状态方程PV = nRT来求解温度的变化。
根据题意，气体的质量n在压缩过程中保持不变。
由于压强的变化为2倍，V的变化为原来的一半，根据状态方程我们可以得到P1V1 = P2V2 = 2P1(V1/2)，即P1V1 = P1V1，两边的式子相等，无论P 和V的变化如何，等号仍然成立。
因此，温度在该过程中保持不变，即T2 = T1。
综上所述，该理想气体在体积压缩一倍的过程中，压强变为初始值的2倍，而温度保持不变。
通过上述例子，我们可以看到如何利用热力学中的公式来计算理想气体的压强和温度。
理想气体的压强与温度公式
快减
快增
速率分布曲线 有单峰，不对称
两者相乘
速率
恒取正
[讨论]
① v 0, f (v ) 0 v , f (v ) 0
f (v)
线，小面积， 大面积的物 理意义？
v0 ②满足归一化条件： f (v)dv 1 o v0 v 1
dv
v 2 dv
v
③ f (v )v N 表示分布在 v v v 区间内的分子
RT
, 则 n 按指数而减小；
m ol
②分子的摩尔质量 M
RT
越大，重力
P P0 e
M m ol gh
作用越显著，n 的减小就越迅速。 ③T ，分子的无规则热运动越剧 烈，n 的减小就越缓慢。
M 2 0.1 2 P v (200) 2 3V 3 10
1.33 10 ( Pa)
5
例3：某气体在温度为T=273K时，压强为 p=1.0×10-2atm，密度 1.24 10 2 kg / m3 ， 求该气体分子的方均根速率。
解：
M RT V P PV RT , P M mol M mol M
2. 平衡态理想气体分子运动的统计假设 ①分子在容器中的空间分布平均来说是均匀的，分子数
密度：
dN N n dV V N 表示容器体积V内的分子数。
②具有相同速率的分子，向各个方向运动的平均分子数 是相等的：
统 计 结 果
v v v v
2 i 2 ix 2 iy
2 iz
vx v y vz 0
8 RT v M mol
o
vp v
v2
v
v2
查理定律
热力学温标
19世纪英国物理学家开尔文提出一种与测温物 质无关的温标，叫热力学温标或绝对温标．用 热力学温标表示的温度叫热力学温度．用符号 T表示．单位是开尔文，简称开，符号K．
热力学温度是国际单位制中七个物理量之一，
因此它的单位属基本单位．
＝t＋273K
4．等压线 （1）等压线：一定质量的某种气体在等压变化 过程中，体积 V与热力学温度 T的正比关系在 V－T直角坐标系中的图象叫做等压线． （2）一定质量气体的等压线的V－T图象，其延 长线经过坐标原点，斜率反映压强大小，如 图所示．
（3）一定质量气体的等压线的物理意义 ①图线上每一个点表示气体一个确定的状态， 同一根等压线上各状态的压强相同． ②不同压强下的等压线，斜率越大，压强越 小（同一温度下，体积大的压强小）如图所 示ｐ2<ｐ1 ．
可写成
V1 V2 T1 T2
或
V C T
（1）盖· 吕萨克定律是实验定律，由法国科学 家盖· 吕萨克通过实验发现的． （2）成立条件：气体质量一定，压强不变．
（3）在 V/t=C 中的C与气体的种类、质量、压强 有关．
注意： V正比于T而不正比于t，但 Vt （ 4 ）一定质量的气体发生等压变化时 ，升高 （或降低）相同的温度，增加（或减小）的体 积是相同的． （5）解题时前后两状态的体积单位要统一．
小结：
一定质量的气体在等容变化时，遵守查理 定律． 一定质量的气体在等压变化时，遵守盖· 吕 萨克定律．
中央电教馆资源中心制作
2003.10
（1）查理定律是实验定律，由法国科学家查理 通过实验发现的． （2）成立条件：气体质量一定，体积不变．
（ 3 ）在 p/t=C中的 C与气体的种类、质量、体积 有关． 注意： p 与热力学温度 T 成正比，不与摄氏温 度成正比，但压强的变化p与摄氏温度t的变 化成正比． （ 4）一定质量的气体在等容时，升高（或降低） 相同的温度，所增加（或减小）的压强是相同 的． （5）解题时前后两状态压强的单位要统一．
一定质量的气体在体积不变的情况下压强与温度的关系式
一定质量的气体在体积不变的情况下压强与温度的关系式一定质量的气体在体积不变的情况下，压强与温度的关系式是理想气体状态方程的一部分。
理想气体状态方程是描述理想气体行为的方程，它包括了气体的压力、体积和温度之间的关系。
根据理想气体状态方程，一定质量的气体在体积不变的情况下，压强与温度的关系式可以用数学公式表示为P1/T1=P2/T2，其中P1和T1分别是气体的初始压强和温度，P2和T2分别是气体的最终压强和温度。
在深入探讨这一关系式之前，让我们先简单了解一下理想气体状态方程的基本原理。
理想气体状态方程可以表示为PV=nRT，其中P代表气体的压力，V代表气体的体积，n代表气体的物质量，R代表气体常数，T代表气体的温度。
这个方程描述了理想气体的状态，即在一定质量下的理想气体，在体积不变的情况下，压力与温度成正比。
了解了理想气体状态方程的基本原理，我们可以开始探讨一定质量的气体在体积不变的情况下，压强与温度的关系式P1/T1=P2/T2了。
这个关系式实际上是描述了玻义-马利约定律，也被称为查理定律。
根据该定律，如果一定质量的气体在体积不变的情况下，其压力与温度成正比。
这意味着，当温度升高时，气体的压力也会升高；当温度下降时，气体的压力也会下降。
具体来说，如果一定质量的气体在体积不变的情况下，将其温度从初始温度T1升高到最终温度T2，那么根据查理定律，其压力也会从初始压力P1升高到最终压力P2。
这种线性关系使得一定质量的气体在体积不变的情况下，压强与温度的关系式成为了一条直线。
这一关系式的数学表示P1/T1=P2/T2清晰地展现了气体压强与温度之间的简单而直接的关系。
除了数学表达之外，我们可以通过一些实际的例子来更直观地理解一定质量的气体在体积不变的情况下，压强与温度的关系式。
假设我们有一定质量的气体，它在一个封闭的容器中，容器的体积保持不变。
当我们向容器中加热时，气体的温度会上升，根据查理定律，气体的压力也会增加。
气体的压强与温度的关系
气体的压强与温度的关系气体是由大量分子组成的，分子不断地做无规则的热运动。
而气体的压强是由于气体分子撞击容器壁面而产生的。
在一定的体积下，气体的压强与温度之间存在一定的关系，这一关系可以用理想气体状态方程来描述。
理想气体状态方程表达了气体的状态与其压强、体积和温度之间的关系，即PV=nRT。
其中P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的物质的量，R为气体常数，T表示气体的绝对温度。
根据理想气体状态方程，可以得出气体的压强与温度之间的关系。
当气体的体积和物质的量保持不变时，气体的压强与温度成正比。
也就是说，当温度升高时，气体的压强也会相应增加；反之，当温度降低时，气体的压强会减小。
这一现象可以通过分子动理论来解释。
根据动理论，气体分子的平均动能与温度成正比。
在温度升高的情况下，气体分子的运动速度增大，分子与容器壁面碰撞的频率也增加，从而导致了气体的压强增加。
相反，在温度降低的情况下，气体分子的运动速度减小，分子与容器壁面碰撞的频率减少，使得气体的压强降低。
需要注意的是，上述的关系只适用于理想气体，并且在一定范围内成立。
在高温高压或极低温低压下，气体分子之间的相互作用不能忽略，这时理想气体状态方程不再适用，压强与温度的关系也会发生变化。
除了理论上的关系，实际中我们可以通过实验来验证压强与温度之间的关系。
在实验过程中，我们可以固定气体的物质的量和体积，然后改变气体的温度，观察气体压强的变化。
实验结果往往与理论预计的关系相符合，验证了气体的压强与温度成正比的规律。
总结起来，气体的压强与温度之间存在一定的关系，即气体的压强与温度成正比。
这一关系可以通过理论推导和实验验证得到。
了解这一关系对于理解气体行为和研究气体性质具有重要意义。
以上便是关于气体的压强与温度的关系的简要概述。
通过理解和掌握这一关系，我们可以更好地理解气体的性质和行为，为相关领域的研究和应用提供科学依据。
高一物理：气体的压强、体积与温度的关系
一.气体的状态参量
气体的体积、压强、温度
1. 气体分子所能达到的空间范围称为气体的体积， 用字母V来表示。 国际单位是m3（立方米）
2.气体温度描述气体的冷热程度 是气体分子平均动能的标志 热力学温度和摄氏温度的关系T=273 + t
3.容器壁单位面积上所受的气体压力叫气体的压强 公式:
二.气体的压强与体积的关系
1.玻意耳定律:一定质量的气体，在 温度不变的情况下，它的压强跟体积 成反比。 公式: P1V1=P2V2
适用条件：压强不太大（与大气压相比）温 度不太低（与室温相比）。
2.气体的等温变化图象
（1）等温图象的特点： 等温线是双曲线，温度越 高，其等温线离原点越远。
（2）在P－1/V图象中 为一条过原点的直线. 斜率大的温度高.
实验步骤二：
将烧瓶放入纯净冰水混 合物中，观察压强计水银柱 的高度变化情况。 瓶中气温降低(温度为 T1），B柱上升，A柱下降。 瓶中气体体积减小。 A管下降，使Ｂ管中水银 柱高度与开始时相同,保证气 体体积不变. 记录下ＡＢ水银柱的高 度差H1，以得出内外气体压 强之差。
实验步骤三：
将烧瓶放入某一温度的 热水中（水温可由温度计测 出T2），观察压强计中水银 柱的高度变化情况。
（2）等容图线（isochore）
查理定律表明，压强是热 力学温度的正比例函数， 它的p－T图象是一条倾斜 的直线，叫做等容线．延 长等容线可以看到，当p = 0时，等容线的延长线 通过坐标原点，这时的温 度为O K．
p V2 V1
T 0
P/T = C
V1 > V 2
斜率越大表示气体的体积越小
7atm
在室温下两端封闭的均匀的玻璃管水平放置，管 内空气被一段水银柱隔开成为左右两部分，左边空气柱 长为右边空气柱长度的 2 倍，如图 8-40 所示，现将玻璃 管投入80℃的热水中，仍保持其水平，那么（ ） A.水银柱向左移动； B.水银柱向右移动 C.水银柱不动； D.不能确定
高二物理理想气体状态方程、气体压强的计算知识精讲
高二物理理想气体状态方程、气体压强的计算知识精讲气体的体积、压强、温度间的关系，气体分子运动的特点，气体压强的微观意义（A 级要求）。
这期复习内容比高考要求要高，多讲理想气体状态方程，气体压强的计算。
求封闭气体的压强，本质还是力学问题，求解思路一般以被封闭气体的液柱或活塞为研究对象，进行受力分析，再利用平衡条件或牛顿第二定律列方程求解。
在用气态方程解决多部分气体或多过程问题时，要先隔离各部分气体，确定每部分气体的多个不同状态、及状态参量，再找出体积或压强联系，然后联立方程求解。
一. 气体的状态参量：1. 体积V ：描述气体的几何参量宏观角度：气体没有固定的体积，通常说气体体积是指一定质量气体所占据的容器的容积。
由于气体分子之间有间隙，气体体积并不是气体分子体积的总和。
微观角度：气体分子做无规则热运动所能到达空间。
2. 温度（T 和t ）：气体的热学参量宏观意义：表示物体冷热程度，决定热传递过程中内能传递的数量与方向。
微观意义：是大量分子无规则热运动平均动能的标志，反映大量分子无规则热运动的剧烈程度。
数值表示法：（1）摄氏温标t ：单位℃。
（2）热力学温标T ：单位K ，把-273℃作为0K 。
（3）两种温标关系：T t =+273就每一度大小来说，热力学温度和摄氏温度相等∆∆T t =，只是零值的起点不同而已。
（4）绝对零度0K 是低温的极限，不可能达到。
3. 压强：描述气体的力学参量。
宏观意义：气体作用在器壁单位面积上的压力，大小取决于气体的密度和温度。
微观意义：是由大量气体分子无规则热运动对器壁的碰撞产生的，大小取决于单位体积内的分子数和分子平均速率。
单位：atm Pa cmHg mmHg ，，， 1760101105atm mmHg Pa ==⨯.4. 三参量关系：一定质量的气体，p 和T 、V 有关，只有一个状态，参量改变是不可能的，至少两个或三个参量同时改变。
二. 理想气体状态方程：1. 理想气体：理想气体是一种理想化模型，指能严格遵守三个实验定律的气体，气体分子间无作用力，分子势能为零。
气体的压强和温度的关系
气体的压强和温度的关系气体是一种状态下的物质，具有可压缩性和可扩散性，其性质和行为受到多种因素的影响。
其中，气体的压强和温度之间存在着密切的关系。
本文将深入探讨气体的压强和温度之间的相互作用及其影响。
一、理想气体和气体压强理想气体是物质在低密度和高温度条件下的理论模型。
根据理想气体定律，气体的压强与其温度和体积之间存在着关系。
理想气体定律可以表示为以下等式：PV = nRT其中，P为气体的压强，V为气体的体积，n为气体的物质量（摩尔数），R为气体常数，T为气体的绝对温度。
从上述等式可以看出，当气体的体积一定时，其压强与温度成正比。
也就是说，温度升高时，气体的压强会增加。
这是因为温度的增加会导致气体分子的平均动能增加，从而撞击容器壁的频率和力度增加，导致气体压强的增加。
相反地，当气体的压强一定时，其温度与体积成正比。
也就是说，压强增加时，气体的温度也会增加。
这是因为压强的增加会增加气体分子的平均动能，使其具有更高的温度。
二、理想气体温度的绝对零度根据理想气体定律，当气体的温度趋近于绝对零度时（T→0），其体积趋近于零。
这意味着理论上根本无法将气体冷却到绝对零度以下。
这是因为绝对零度是温度的下限，表示物体的分子和原子不再运动。
根据气体分子动能的理论，绝对零度为-273.15摄氏度，相应的绝对温度为0K。
在这个温度下，气体分子的动能最小，其运动趋近于静止状态。
三、理想气体的温度和压强变化规律在一定范围内，理想气体的温度和压强呈线性正相关关系。
这可以通过热膨胀实验来验证。
当一定量的气体在恒定压强下受热时，气体的体积会随温度的升高而增加。
该现象称为热膨胀。
根据查理定律，压力（压强）保持不变时，气体的体积与温度成正比，即V ∝ T。
根据这个关系，可以得出理想气体温度和压强正相关的结论。
当气体的温度升高时，由于气体分子动能的增加，气体分子与容器壁的撞击频率和力度增加，导致气体的压强增加。
四、实际气体的温度和压强关系尽管理想气体模型能够很好地描述气体的性质和行为，但实际气体受到分子间相互作用力的影响，无法完全符合理想气体定律。
理想气体温度公式
理想气体温度公式理想气体温度公式“理想气体温度公式”是描述理想气体状态变化的公式，它被广泛应用于工程学、物理学、化学及天文学等领域。
根据所研究的气体的状态和变化，理想气体温度公式可分为以下几类：1. 压强-体积-温度关系公式作为描述气体状态的基本公式之一，压强-体积-温度关系公式亦为理想气体状态方程。
该方程描述了一定数量的气体状态随着压强、体积和温度发生变化时，它们三者之间的关系。
在理想气体的状态下，该关系可用以下公式表示：PV=nRT其中，P表示气体的压强，V表示气体的体积，T表示气体的温度，n 表示气体的物质量，R则为气体常数，其值等于8.314 J/(mol · K)。
2. 等温过程公式当一定数量的气体在温度不变的情况下改变压强和体积时，该气体状态变化称为等温过程。
根据理想气体状态方程，可得到一个描述等温过程的公式：PV=C其中C为常数，表示等温过程时气体状态的不变量。
3. 绝热过程公式在没有热量交换的情况下，一定数量的气体在改变压强和体积时发生的状态变化被称为绝热过程。
对于理想气体而言，其绝热过程的公式为：PV^γ=C其中γ为绝热指数，值与分子自由度有关。
对于单原子分子，γ=5/3，而对于双原子分子，γ=7/5。
4. 等容过程公式当一定数量的气体在体积不变的情况下改变压强和温度时，该气体状态变化称为等容过程。
对于理想气体，其等容过程公式为：P/T=C其中C为常数，表示等容过程时气体状态的不变量。
总之，“理想气体温度公式”是研究气体状态变化的基础公式，而随着不同气体的处理方式和状态参数的变化，理想气体温度公式也会有所不同。
只有通过深入理解和掌握这些公式，才能更好地理解和探究气体的状态变化规律。
气体压强对化学反应平衡温度的影响实验
气体压强对化学反应平衡温度的影响实验气体压强在化学反应中扮演着重要的角色。
它不仅会影响反应速率，还会对反应的平衡温度产生影响。
为了探究气体压强对化学反应平衡温度的影响，我们进行了一系列的实验。
实验一：我们首先选择了一种经典的化学反应示例来研究：N2O4（二氧化氮）的分解反应。
该反应的化学方程式为：N2O4(g) ⇌ 2NO2(g)实验装置：1. 反应容器：一个密封的均质反应容器，内部装有试管和杂质捕集器。
2. 温度计：用于测量反应温度的精确仪器。
3. 压力计：用于测量反应容器内气体的压强。
实验步骤：1. 将反应容器清洗并干燥。
2. 添加N2O4气体到反应容器中，使初始压强为P1。
3. 将温度计插入反应容器中，记录初始温度T1。
4. 开始记录时间，并观察反应的进行。
5. 定期记录反应温度和压强。
6. 当反应达到平衡状态时，记录平衡温度Teq和平衡压强Peq。
实验二：为了进一步探究压强对平衡温度的影响，我们采取了另一个化学反应：CO2和H2的反应生成甲烷。
该反应的化学方程式为：CO2(g) + 4H2(g) ⇌ CH4(g) + 2H2O(g)实验装置和步骤与实验一相似，唯一的变化是使用了另一种化学反应。
通过记录平衡温度和压强的数据，我们可以得出以下结论。
实验结果与结论：在实验一中，我们发现当压强逐渐增加时，反应温度也随之升高。
例如，当压强从P1增加到P2时，平衡温度也从T1升高到T2。
这表明增加压强会促进该反应进行的方向，使得平衡温度增加。
同样，在实验二中，当压强升高时，反应温度也随之增加。
这表明该反应也受到气体压强的影响。
根据实验结果，我们可以得出结论：气体压强对化学反应平衡温度有直接影响。
增加压强会使平衡温度升高，反之亦然。
这可以解释为气体分子的压缩会增加它们的碰撞频率，从而加速反应速率。
通过Le Chatelier's原理，我们可以得出这样的结论：当增加压强时，反应会倾向于占据产物较少的那一方向，以减少气体分子的数量，以达到新的平衡状态。
气体的分子运动与压强体积和温度的关系与理想气体状态方程的计算方法
气体的分子运动与压强体积和温度的关系与理想气体状态方程的计算方法气体的分子运动是研究热力学和动力学的重要部分，对于理解气体性质和行为具有重要意义。
本文将探讨气体分子运动与压强、体积和温度之间的关系，并介绍理想气体状态方程的计算方法。
1. 气体分子运动与压强：气体由大量分子组成，这些分子不断地自由运动并相互碰撞。
分子运动的碰撞产生了压力，即气体的压强。
根据动量定理，分子碰撞的力量与压强成正比。
当分子碰撞频率和碰撞能量增加时，气体的压力也会相应增加。
2. 气体分子运动与体积：当气体分子不受外界限制时，它们会充满整个容器的体积。
分子在容器内不断地运动，相互碰撞，但彼此之间几乎没有相互作用力。
根据基本气体定律，气体体积与分子的数量成正比。
当气体中分子的数量增加时，体积也会相应增加。
3. 气体分子运动与温度：气体分子的运动与其所处的温度密切相关。
温度是分子平均动能的度量，分子的运动速度与温度成正比。
当温度升高时，分子的平均动能增加，运动速度也相应增加。
这导致气体分子碰撞的频率和能量增加，从而增加了气体的压强。
4. 理想气体状态方程的计算方法：理想气体状态方程描述了理想气体的压强、体积和温度之间的关系。
根据理想气体方程，气体的压强与体积成反比，与温度线性相关。
它可以用以下方程来表示：PV = nRT其中，P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的摩尔数，R表示气体常量，T表示气体的温度（单位为开尔文）。
理想气体状态方程可以用来计算气体的性质和行为。
通过测量气体的压强、体积和温度，我们可以利用理想气体状态方程确定气体的摩尔数或其他未知量。
总结：气体分子运动与气体的压强、体积和温度密切相关。
分子的运动状态决定了气体的性质和行为。
理想气体状态方程提供了计算气体性质和行为的数学模型，通过测量气体的压强、体积和温度，可以确定气体的摩尔数或其他未知量。
深入理解气体分子运动与气体性质之间的关系对于科学研究和工程应用具有重要意义。
气体溶解度和压强温度的关系
气体溶解度与温度、压强的关系气体溶解度是指气体在溶液中溶解的浓度，它受到温度和压强的影响。
随着温度的升高，气体溶解度会减小，因为温度升高会使溶液中的分子运动变得更加剧烈，分子之间的吸引力变弱，导致气体分子在溶液中的分布更加均匀，从而使气体分子从溶液中逸出，使溶解度降低。
而随着压强的升高，气体溶解度会增加，因为压强升高会使气体分子对溶液中的分子产生更强的压力，从而使气体分子更容易进入溶液中，增加溶解度。
因此在实际应用中，需要根据实际情况来选择适当的温度和压强，以达到最佳的溶解度。
查理定律与盖吕萨克定律
.如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C 再到状态A的p-T图象,由图可知( )
A.VA=VB
B.VB>VC
C.VB=VC
D.VA>VC
【解析】选A.A沿直线到B是等容过程,因此VA=VB,故A项正确;
V1 V2 得： T1 T2 3 V V2 T2 T1 2 300 K 450 K V1 V
ห้องสมุดไป่ตู้
故ΔT=T2-T1=150 K
即温度升高了150 K，B正确.
烧瓶（带软木塞），玻璃管，橡皮连接 管，水银压强计，温度计，盛水容器，冰， 冷水，（几种不同温度的）热水。
连接OC可知,直线OC的斜率比直线OB的斜率小,因此VB<VC,VA<VC, 故B、C、D均错误.
封闭在容积不变的容器内装有一定质量的气体， 4 当它的温度为27℃时，其压强为4× 10 Pa，那么， 当它的温度升高到37℃ 时，它的压强为多大？
解：因为气体体积不变，故气体为等容变化。
初态：Ｐ1＝ 4× 10 Pa，Ｔ１＝t1+273=27+273=300K。 末态：Ｐ２未知， Ｔ２＝t2+273=37+273=310K。 由查理定律可知：Ｐ１／Ｔ１＝Ｐ２／Ｔ２ 变形可得： Ｐ２＝Ｐ１· （Ｔ２／Ｔ１） ＝ 4× 10 · 310/300
1.在体积不变的条件下,气体的压强与温度的关系
1）等容变化: 气体在体积保持不变的情况下发生的状
态变化，叫做等容变化。 2）实验探究：课本
2. 热力学温度与摄氏温度的关系
T = 273 + t
气体被压缩后温度的变化
气体被压缩后温度的变化气体被压缩后温度的变化在日常生活中，我们可能经常因为气体的压缩操作而产生疑惑：当气体受到压缩之后，它的温度会发生什么变化？这个问题听上去似乎很简单，但实际上它涉及到了物理学中的热力学知识。
下面我们将根据物理学原理，探讨气体被压缩后温度的变化。
第一类：等温过程当气体被压缩时，如果保持其温度不变，即使不断加大压强，它的体积也不会发生变化。
这种状态被称为等温过程。
根据阿伏伽德罗（Avogadro）定律，一定摩尔数的气体，在同一温度下的压强与气体的体积成反比。
因此，当气体被等温压缩时，根据相应的压强变化，它的体积将随之变小。
同时，根据理想气体定律，气体被压缩时，其温度也会有所上升。
因此，在等温压缩中，气体的压力、体积及温度三者之间的关系可以用博伊尔-马里特（Boyle-Mariotte）定律和理想气体定律来描述。
对于等摩尔气体来说，根据理想气体定律，一定量的气体在等温压缩时，其压强和体积之积是一个常数，即$PV=C$。
由此可以发现，当气体被等温压缩时，压强($P$)增加，而体积($V$)相应减小，因而$PV$的值保持不变。
另一方面，理想气体状态方程$PV=nRT$中，$R$为定值。
显然，当气体体积减小时，它的温度如果要与压强相适应，必须上升。
具体来说，当等摩尔气体被等温压缩时，其温度上升的程度与压强增加的程度成正比。
第二类：绝热过程如果在气体的压缩过程中，不允许任何热量进出系统，这时将会发生绝热压缩。
这个过程相当于一个孤立系统，所以系统内部没有能量流动。
因此，在绝热过程中，气体的状态方程可以写成$PV^\gamma=C$的形式，其中$\gamma$为气体比热容比（$\gamma = C_p/C_v$）。
在绝热条件下，气体被压缩时，由于没有热量能流入或流出，其内能发生变化。
具体来说，当一个绝热气体被压缩时，其温度会上升。
这是因为，根据内能守恒定律，气体的内能在绝热压缩中保持不变，而当体积变小时，气体内部分子的平均动能增加，因此气体温度上升。
液化过程中压强与温度的关系
液化过程中压强与温度的关系液化是指将气体转变为液体的过程。
在液化过程中，压强与温度之间存在着密切的关系。
本文将探讨压强与温度在液化过程中的变化规律。
我们需要了解气体的状态方程，即理想气体状态方程。
根据理想气体状态方程，压强与温度之间的关系可以用以下公式表示：P * V = n * R * T，其中P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的物质量，R表示气体常数，T表示气体的温度。
从该公式中可以看出，压强与温度呈正比关系，即温度升高，压强也会相应增大。
在液化过程中，我们常用的液化剂是液化气体。
液化气体是一种能够在常温常压下处于液体状态的气体。
通过增加气体的压强或降低气体的温度，可以使气体发生液化。
当气体的压强足够大或温度足够低时，气体分子之间的相互作用力会增强，使气体分子之间的距离变小，从而形成液体。
在液化过程中，压强与温度的关系可以通过气体状态方程来解释。
根据气体状态方程，当压强增加时，温度相应地下降。
这是因为增加压强会使气体分子之间的相互作用力增强，分子之间的碰撞频率增加，从而导致温度下降。
另一方面，当温度降低时，压强也会相应地下降。
这是因为降低温度会使气体分子的平均动能减小，分子之间的碰撞频率减小，从而导致压强下降。
液化过程中压强与温度之间存在着密切的关系。
增加压强会导致温度下降，而降低温度则会导致压强下降。
这一关系可以通过气体状态方程来解释。
在实际液化过程中，我们常常利用这一关系来控制液化的条件。
例如，在液化天然气的过程中，我们会通过增加压力和降低温度来实现液化。
同时，我们也会根据压强与温度之间的关系来调节液化的效果，以确保液化过程的稳定和高效。
液化过程中压强与温度之间存在着密切的关系。
通过增加压强或降低温度，我们可以实现气体向液体的转变。
这一关系可以用气体状态方程来解释，即增加压强会导致温度下降，而降低温度则会导致压强下降。
在实际液化过程中，我们可以根据这一关系来控制液化的条件，以实现稳定和高效的液化过程。
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p/kPa
p/kPa
查理定律
• 一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压 强p与热力学温度T成正比。
p1 p2 T1 T2
p
p C T
p p T T
0
T
历史回眸 —查理定律发现和 热力学温标的诞生
1787年，查理研究气体性质时，量度氧、氮、氢、
二氧化碳以及空气等气体在0℃与100℃变化的情形，
– 压强、体积不一定使用国际单位制，但等号两边单 位必须一致。 – 温度一定要使用热力学温标！（单位开尔文）
作业
• 练习部分：第66页 • 1---10题；第8、9题选做
作业
• 练习部分：第66页 • 1---6题
坐标，那么请画出相应一定质量的气 体做等容变化时的p-t示意图线，并标出图 线与坐标轴交点的坐标。
• 在密闭容器中装有一定量的气体，在温度 23℃时，它的压强是2.128×106Pa。当其温 度降低了20℃时，压强减小了_______Pa。
等压变化
等压变化
等压变化
EXTRAPOLATE to where V=0. Value of T is about -273 °C.
盖-吕萨克定律
• 一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其 体积V与热力学温度T成正比。
V T
V CT
V C T
V1 V2 T1 T2
气体定律解题步骤
发现每种气体当体积维持一定时，一定量的气体，其温
度每升降1摄氏度，其压强会增减其在0摄氏度时压强
的 1／273，这就是著名的「查理定律」。
t p t p 0 (1 ) 273
p0为 0℃时的压强 pt为 t ℃时的压强
气体定律解题步骤
• 选取研究对象（一定质量的理想气体），判断气体状 态变化过程中，哪个状态参量是不变的。选取适当的 公式。
第六章 分子和气体定律
C 气体的压强与温度的关系
用微波炉热白煮蛋会有什么后果？
压强：p
气体
状态参量
温度：T
体积：V
等温变化
玻意耳定律：在温度不变的情形下，一定质 量气体的压强（p）和体积（V）的乘积为一 常量。 表达式：pV = C。
查理定律：在______不变的条件下，一定质 量气体的______和______的关系。
• 选取研究对象（一定质量的理想气体），判断气体状态变 化过程中，哪个状态参量是不变的。选取适当的公式。
– 等温过程：p1V1 = p2V2； – 等容过程：p1/T1 = p2/T2； – 等压过程：V1/T1 = V2/T2。
• 根据已知条件（一般有3个物理量是已知的），代入公式， 求出未知量。 • 注意：
等容变化
•两个规律均涉及到的物理思想方法是什么？
控制变量法 •用什么方法发现其中的定量规律？ 实验方法
在体积不变的条件下,气体的压强与温 度的关系
1）等容变化: 气体在体积保持不变的情况下发生的状
态变化，叫做等容变化。
2）实验探究：
DIS实验
实验装置
温度传感器
压强传感器
被封闭在管内的 气体
实验过程： 改变气体的温度，测得若干组气体温 度和压强的数据。用这个装置测得若干组 一定质量气体的温度、压强的数据，每组 数据表示气体处于相应的某一状态。处理 这些数据就可以确定气体的压强跟温度之 间的定量关系。得到p-t图像。
• 一定质量的气体，在体积不变的情况下， 温度每升高（或降低）5℃，增加（或减少 ）的压强等于它在0℃时压强的_____，等 于它在10℃压强的________。 •
补充的盖吕萨克定律
等容变化实验装置
Gay-Lussac law can be demonstrated with the apparatus shown here. When the flask is removed from the ice bath and placed in a warm-water bath, the gas in the flask expands, slowly pushing up on the piston of the syringe.
– 等温过程：p1V1 = p2V2； – 等容过程：p1/T1 = p2/T2；
• 根据已知条件（一般有3个物理量是已知的），代入 公式，求出未知量。 • 注意：
– 压强、体积不一定使用国际单位制，但等号两 边单位必须一致。 – 温度一定要使用热力学温标！（单位开尔文）
• 【例】室温为20℃时，把一只空瓶盖紧，当时的 大气压强为1×105Pa。把这只瓶移到炉灶旁，当 瓶内空气温度升高到40℃时，它的压强是多大？ • 【解答】 • 状态一： • 状态二：