【高考调研】2015高考物理总复习 3气体的状态方程课件 新人教版选修3-3
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人教版高中物理选修3-3精品课件 第八章 气体 3 理想气体的状态方程
压强不太大的条件下才可当作理想气体,在压强很大和温度很低的情
形下,分子的大小和分子间的相互作用力就不能忽略,D选项错误。
答案:ABC
随堂检测
1
2
3
4
5
2.(多选)关于理想气体的状态变化,下列说法正确的是(
)
A.一定质量的理想气体,当压强不变而温度由100 ℃上升到200 ℃
时,其体积增大为原来的2倍
C
C
p
p
V= T,斜率 k= ,即斜率越大,对
应的压强越小
V 与 t 成线性关系,但不成正比,
图线延长线均过(-273.15,0)点,
斜率越大,对应的压强越小
探究学习
探究一
探究二
2.一定质量的理想气体一般状态图象的处理方法
基本方法,化“一般”为“特殊”,如图是一定质量的某种气体的状态
变化过程A→B→C→A。
(3)认过程:过程表示两个状态之间的一种变化式,除题中条件已
直接指明外,在许多情况下,往往需要通过对研究对象跟周围环境
的相互关系的分析中才能确定,认清变化过程是正确选用物理规律
的前提。
(4)列方程:根据研究对象状态变化的具体方式,选用理想气体状
态方程或某一实验定律,代入具体数值,T必须用热力学温度,p、V的
的三个参量pA、VA、TA和状态C的三个参量pC、VC、TC之间的关系。
探究学习
探究一
探究二
解析:从 A→B 为等温变化过程,根据玻意耳定律可得 pAVA=pBVB
①
从
B→C 为等容变化过程,根据查理定律可得
②
③
④
由题意可知:TA=TB
VB=VC
联立①②③④式可得
形下,分子的大小和分子间的相互作用力就不能忽略,D选项错误。
答案:ABC
随堂检测
1
2
3
4
5
2.(多选)关于理想气体的状态变化,下列说法正确的是(
)
A.一定质量的理想气体,当压强不变而温度由100 ℃上升到200 ℃
时,其体积增大为原来的2倍
C
C
p
p
V= T,斜率 k= ,即斜率越大,对
应的压强越小
V 与 t 成线性关系,但不成正比,
图线延长线均过(-273.15,0)点,
斜率越大,对应的压强越小
探究学习
探究一
探究二
2.一定质量的理想气体一般状态图象的处理方法
基本方法,化“一般”为“特殊”,如图是一定质量的某种气体的状态
变化过程A→B→C→A。
(3)认过程:过程表示两个状态之间的一种变化式,除题中条件已
直接指明外,在许多情况下,往往需要通过对研究对象跟周围环境
的相互关系的分析中才能确定,认清变化过程是正确选用物理规律
的前提。
(4)列方程:根据研究对象状态变化的具体方式,选用理想气体状
态方程或某一实验定律,代入具体数值,T必须用热力学温度,p、V的
的三个参量pA、VA、TA和状态C的三个参量pC、VC、TC之间的关系。
探究学习
探究一
探究二
解析:从 A→B 为等温变化过程,根据玻意耳定律可得 pAVA=pBVB
①
从
B→C 为等容变化过程,根据查理定律可得
②
③
④
由题意可知:TA=TB
VB=VC
联立①②③④式可得
高中物理人教版(选修3-3)课件：第八章 第3节 理想气体的状态方程 (共23张PPT)
第3节
理想气体的状态方程
目标导航
学习目标 1.能说出理想气体模型的特点。 2.掌握理想气体状态方程的公式。 3.会运用理想气体状态方程解决实际问题以及图象问 题。 重点:对理想气体状态方程的理解及应用。 难点:图象的转化问题。注意 T 与 t 的区别。
重点难点
激趣诱思
如图所示的储气罐中存有高压气体 ,在其状态发生变化时, 还遵 守气体实验定律吗 ?低温状态气体还遵守实验定律吗?为什么 ?
简答 :在高压、低温状态下,气体状态发生改变时,将不会严格遵 守气体实验定律了 ,因为在高压、低温状态下 ,气体的状态可能已接 近或达到液态,故气体实验定律将不再适用。
预习导引
一、理想气体 1.物理模型:为了研究问题的方便, 可以设想一种气体,在任何温 度、任何压强下都遵从气体实验定律,我们把这样的气体叫作理想 气体。 2.简化条件:在温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过大气 压的几倍时,实际气体可以当成理想气体来处理。 预习交流 教材中多次提到了 “理想气体 ”,你是如何理解理想气体的 ? 答案 :(1)理想气体是为了研究问题方便提出的一种理想模型,是 实际气体的一种近似 ,实际上并不存在,就像力学中质点、电学中点 电荷模型一样。 (2)从宏观上讲,实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下, 可视为理想气体。而在微观意义上,理想气体是指分子本身大小与 分子间的距离相比可忽略不计且分子间不存在相互作用的引力和 斥力的气体。
答案 :一定质量的理想气体的状态方程为 分别除以被研究气体的质量 m ,可以得到方程
������1 ������1 ������1 ������1
=
������2 ������2 ������2 ������2
,等式两边 ,这就是一�����1 ������1=
理想气体的状态方程
目标导航
学习目标 1.能说出理想气体模型的特点。 2.掌握理想气体状态方程的公式。 3.会运用理想气体状态方程解决实际问题以及图象问 题。 重点:对理想气体状态方程的理解及应用。 难点:图象的转化问题。注意 T 与 t 的区别。
重点难点
激趣诱思
如图所示的储气罐中存有高压气体 ,在其状态发生变化时, 还遵 守气体实验定律吗 ?低温状态气体还遵守实验定律吗?为什么 ?
简答 :在高压、低温状态下,气体状态发生改变时,将不会严格遵 守气体实验定律了 ,因为在高压、低温状态下 ,气体的状态可能已接 近或达到液态,故气体实验定律将不再适用。
预习导引
一、理想气体 1.物理模型:为了研究问题的方便, 可以设想一种气体,在任何温 度、任何压强下都遵从气体实验定律,我们把这样的气体叫作理想 气体。 2.简化条件:在温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过大气 压的几倍时,实际气体可以当成理想气体来处理。 预习交流 教材中多次提到了 “理想气体 ”,你是如何理解理想气体的 ? 答案 :(1)理想气体是为了研究问题方便提出的一种理想模型,是 实际气体的一种近似 ,实际上并不存在,就像力学中质点、电学中点 电荷模型一样。 (2)从宏观上讲,实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下, 可视为理想气体。而在微观意义上,理想气体是指分子本身大小与 分子间的距离相比可忽略不计且分子间不存在相互作用的引力和 斥力的气体。
答案 :一定质量的理想气体的状态方程为 分别除以被研究气体的质量 m ,可以得到方程
������1 ������1 ������1 ������1
=
������2 ������2 ������2 ������2
,等式两边 ,这就是一�����1 ������1=
人教版高中物理选修3-3：理想气体的状态方程_课件1
达 标
【规范解答】 (1)活塞刚离开 B 处时，体积不变，
课 前 自
封闭气体的压强为 p2＝p0，由查理定律得：02.99p70＝Tp0B，
课 时
主
作
导 学
解得 TB＝330 K.
业
菜单
教
课
学
堂
教
互
法
动
分 析
探 究
(2)以封闭气体为研究对象，活塞开始在 B 处时，
教
p1＝0.9p0，V1＝V0，T1＝297 K；活塞最后在 A 处时：
课
自
时
主 容变化，然后是等压变化，最后又是等容变化．
作
导
业
学
菜单
教
课
学
堂
教
互
法
动
分 析
探 究
教
当
学
堂
方
双
案
基
设
达
计
标
课
前
课
自
时
主
作
导
业
学
菜单
教 学
【备课资源】(教师用书独具)
课 堂
教 法 分 析
如图教 8－3－1 所示的绝热容器内装有某种理想 气体，一无摩擦透热活塞将容器分成两部分，初始状态
互 动 探 究
课
前
课
自
时
主
作
导
业
学
菜单
教
课
学
堂
教
互
法
动
分 析
探
应用状态方程解题的一般步骤
究
1．明确研究对象，即一定质量的理想气体．
教 学
2．确定气体在始末状态的参量 p1、V1、T1 及 p2、
人教版高中物理选修3-3 8.3理想气体状态方程PPT(共44页)
人教版高中物理选修3-3 8.3理想气体状态方程(共44张PPT)
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理想气体状态方程
掌握理想气体状态方程的内容和表达式 会用理想气体状态方程解决实际问题
人教版高中物理选修3-3 8.3理想气体状态方程(共44张PPT)
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解得：
人教版高中物理选修3-3 8.3理想气体状态方程(共44张PPT)
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探究三个量都变化时遵从规律的反思
以上探究过程中先后经历了等温变化、等容变化两个过程， 是否表示始末状态参量的关系与中间过程有关？ 与中间过程无关，中间过程只是为了应用已学过的规律（如 玻意耳定律、查理定律等）研究始末状态参量之间的关系而 采用的一种手段。
人教版高中物理选修3-3 8.3理想气体状态方程(共44张PPT)
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探究三个量都变化时遵从规律的反思
从A→B为等容变化：由查理定律 从B→C为等压变化：由玻意耳定律
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解得：
1 1000 32000 0500 100000 20
1.000 1.0690 1.1380 1.3565 1.7200
1.000 0.9941 1.0483 1.3900 2.0685
空气
1.000 0.9265 0.9140 1.1560 1.7355
1.00 0.97 1.01 1.34 1.99
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理想气体状态方程
掌握理想气体状态方程的内容和表达式 会用理想气体状态方程解决实际问题
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解得：
人教版高中物理选修3-3 8.3理想气体状态方程(共44张PPT)
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探究三个量都变化时遵从规律的反思
以上探究过程中先后经历了等温变化、等容变化两个过程， 是否表示始末状态参量的关系与中间过程有关？ 与中间过程无关，中间过程只是为了应用已学过的规律（如 玻意耳定律、查理定律等）研究始末状态参量之间的关系而 采用的一种手段。
人教版高中物理选修3-3 8.3理想气体状态方程(共44张PPT)
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探究三个量都变化时遵从规律的反思
从A→B为等容变化：由查理定律 从B→C为等压变化：由玻意耳定律
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解得：
1 1000 32000 0500 100000 20
1.000 1.0690 1.1380 1.3565 1.7200
1.000 0.9941 1.0483 1.3900 2.0685
空气
1.000 0.9265 0.9140 1.1560 1.7355
1.00 0.97 1.01 1.34 1.99
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【优化设计】2015-2016学年高中物理 第八章 气体 3 理想气体的状态方程课件 新人教版选修3-3
(1)一定质量的理想气体的各种图象:
名称 图象 特点 pV=CT(C 为常量)即 pV 之积越大的等温 线对应的温度越高,离原点越远 其他图象
p V 等 温 线 p
1 ������
p= ,斜率 k=CT 即斜率越大,对应的温度
������
������������
气体的状态方程含有密度的表达式。
探究一
探究二
●名师精讲● 1.理想气体状态方程与气体实验定律 ������1 = ������2 时,������1 ������1 = ������2 ������2 (玻意耳定律)
������1 ������1 ������2 ������2 = ⇒ ������1 ������2
探究一
探究二
【例题 2】 一定质量的理想气体,处于某一状态,经下列过程后会回到原 来的温度的是( )
A.先保持压强不变,使它的体积膨胀,接着保持体积不变而降低温度
B.先保持压强不变,使它的体积缩小,接着保持体积不 变而降低温度 C.先保持体积不变,增大压强,接着保持压强不变而使它的体积膨胀 D.先保持体积不变,减小压强,接着保持压强不变而使它的体积增大
其他图象
大,对应的压强越小
V 与 t 成线性关系,但不成 正比,图线延长线均过 (-273.15,0)点,斜率越大, 对应的压强越小
探究一
探究二
(2)一般状态变化图象的处理方法: 基本方法,化“一般”为“特殊”,如图是一定质量的某种气体的状态变化 过程 A→B→C→A。
在 V T 图线上,等压线是一簇延长线过原点的直线,过 A、B、C 三点作 三条等压线分别表示三个等压状态,由图可知 pA'<pB'<pC',即 pA<pB<pC,所以 A→B 压强增大,温度降低,体积缩小,B→C 温度升高,体积减小,压强增 大,C→A 温度降低,体积增大,压强减小。
名称 图象 特点 pV=CT(C 为常量)即 pV 之积越大的等温 线对应的温度越高,离原点越远 其他图象
p V 等 温 线 p
1 ������
p= ,斜率 k=CT 即斜率越大,对应的温度
������
������������
气体的状态方程含有密度的表达式。
探究一
探究二
●名师精讲● 1.理想气体状态方程与气体实验定律 ������1 = ������2 时,������1 ������1 = ������2 ������2 (玻意耳定律)
������1 ������1 ������2 ������2 = ⇒ ������1 ������2
探究一
探究二
【例题 2】 一定质量的理想气体,处于某一状态,经下列过程后会回到原 来的温度的是( )
A.先保持压强不变,使它的体积膨胀,接着保持体积不变而降低温度
B.先保持压强不变,使它的体积缩小,接着保持体积不 变而降低温度 C.先保持体积不变,增大压强,接着保持压强不变而使它的体积膨胀 D.先保持体积不变,减小压强,接着保持压强不变而使它的体积增大
其他图象
大,对应的压强越小
V 与 t 成线性关系,但不成 正比,图线延长线均过 (-273.15,0)点,斜率越大, 对应的压强越小
探究一
探究二
(2)一般状态变化图象的处理方法: 基本方法,化“一般”为“特殊”,如图是一定质量的某种气体的状态变化 过程 A→B→C→A。
在 V T 图线上,等压线是一簇延长线过原点的直线,过 A、B、C 三点作 三条等压线分别表示三个等压状态,由图可知 pA'<pB'<pC',即 pA<pB<pC,所以 A→B 压强增大,温度降低,体积缩小,B→C 温度升高,体积减小,压强增 大,C→A 温度降低,体积增大,压强减小。
2015届高三物理一轮复习配套课件：《理想气体的状态方程》(人教版选修3-3)
B 之间运动， B 左面汽缸的容积为 V0.A 、 B 之间的容积为 0.1V0 ，开始时活塞在 B 处，缸内气体的压强为 0.9p0(p0 为 大气压强)，温度为297K，现缓慢加热汽缸内气体，直至 399.3 K．求：
(1)活塞刚离开B处时的温度TB. (2)缸内气体最后的压强p3.
(3)在图中画出整个过程的p-V图线．
【解析】
(1)设玻璃管的横截面积为S cm2，对左管中
的气体，p1＝76 cmHg， V1＝l1S＝8S cm3，T1＝(273＋31) K＝304 K， p2＝78 cmHg，V2＝l2S＝9S cm3， p1V1 p2V2 p2V2T1 由 ＝ 得，T2＝ ＝351 K， T1 T2 p1V1 t2＝78 ℃.
4．对理想气体状态方程的理解 (1)适用对象 一定质量的理想气体． (2)应用理想气体状态方程的关键 对气体状态变化过程的分析和状态参量的确定，即 “一过程六参量”． (3)注意方程中各物理量的单位
T必须是热力学温度，公式两边中p和V单位必须统一，
但不一定是国际单位制中的单位．
5．气体的三个实验定律是理想气体状态方程的特例：
第3节
理想气体的状态方程
理想气体
1．定义：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验
定律的气体叫做理想气体．
2．对理想气体的理解
(1)理解
①理想气体是为了研究问题方便而提出的一种理想
模型，是实际气体的一种近似，实际上并不存在，就像力 学中的质点、电学中的点电荷模型一样． ②从宏观上讲，实际气体在压强不太大、温度不太 低的条件下，可视为理想气体。而在微观意义上，理想气
体是指分子本身大小与分子间的距离相比可以忽略不计且
分子间不存在相互作用的引力和斥力的气体．
(1)活塞刚离开B处时的温度TB. (2)缸内气体最后的压强p3.
(3)在图中画出整个过程的p-V图线．
【解析】
(1)设玻璃管的横截面积为S cm2，对左管中
的气体，p1＝76 cmHg， V1＝l1S＝8S cm3，T1＝(273＋31) K＝304 K， p2＝78 cmHg，V2＝l2S＝9S cm3， p1V1 p2V2 p2V2T1 由 ＝ 得，T2＝ ＝351 K， T1 T2 p1V1 t2＝78 ℃.
4．对理想气体状态方程的理解 (1)适用对象 一定质量的理想气体． (2)应用理想气体状态方程的关键 对气体状态变化过程的分析和状态参量的确定，即 “一过程六参量”． (3)注意方程中各物理量的单位
T必须是热力学温度，公式两边中p和V单位必须统一，
但不一定是国际单位制中的单位．
5．气体的三个实验定律是理想气体状态方程的特例：
第3节
理想气体的状态方程
理想气体
1．定义：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验
定律的气体叫做理想气体．
2．对理想气体的理解
(1)理解
①理想气体是为了研究问题方便而提出的一种理想
模型，是实际气体的一种近似，实际上并不存在，就像力 学中的质点、电学中的点电荷模型一样． ②从宏观上讲，实际气体在压强不太大、温度不太 低的条件下，可视为理想气体。而在微观意义上，理想气
体是指分子本身大小与分子间的距离相比可以忽略不计且
分子间不存在相互作用的引力和斥力的气体．
【创新设计】2015-2016学年高中物理 第八章 气体 第3讲 理想气体的状态方程课件 新人教版选修3-3
例1
一水银气压计中混进了空气，因而在27 ℃、外界大
气压为758 mmHg时，这个水银气压计的读数为738 mmHg， 此时管中水银面距管顶80 mm，当温度降至－3 ℃时，这 个气压计的读数为743 mmHg，求此时的实际大气压值为 多少mmHg?
解析 画出该题初、末状态的示意图：
分别写出初、末状态的状态参量： p1＝758 mmHg－738 mmHg＝20 mmHg V1＝(80 mm)· S(S是管的横截面积) T1＝(273＋27) K＝300 K p2＝p－743 mmHg V2＝(738＋80)mm· S－743(mm)· S＝75(mm)· S
基本方法：化“一般”为“特殊”，如图2是一定质量的
某种理想气体的状态变化过程A→B→C→A.
图2
在 V-T 图线上，等压线是一簇延长线过原点的直线，过 A 、
B、C三点作三条等压线分别表示三个等压过程，因
pA′<pB′<pC′ ，即 pA<pB<pC ，所以 A→B 压强增大，温 度降低，体积缩小，B→C温度升高，体积减小，压强增 大，C→A温度降低，体积增大，压强减小.
(2)特点： ①严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程. ②理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比可以忽 略不计，分子可视为质点. ③理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥力， 故无分子势能，理想气体的内能等于所有分子热运动动
能之和，一定质量的理想气体内能只与温度有关.
2.理想气体状态方程与气体实验定律
解析 根据理想气体状态方程 p减小，最后压强p肯定不是原来值，A错，同理可以确定 C也错，正确选项为B、D. 答案 BD
理想气体状态变化的图象
1 2 3 4
高中物理第8章气体3理想气体的状态方程课件新人教版选修3_3
【解析】 理想气体是一种理想化模型，温度不太低，压强不太大的实际 气体可视为理想气体；只有理想气体才遵循气体的实验定律，选项 A、D 正确， 选项 B 错误．一定质量的理想气体的内能完全由温度决定，与体积无关，选项 C 错误．
【答案】 ADE
3．如图所示，五个两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔 开，按图中标明的条件，当玻璃管水平放置时，水银柱处于静止状态．如果管 内两端的空气都升高相同的温度，则水银柱向左移动的是( )
图 8-3-4
②T 一定时，在 p -V1图象中，等温线是延长线过坐标原点的直线，直线的斜 率越大，温度越高，如图 8-3-4 乙所示．
(2)等容变化 ①V 一定时，在 p -T 图象中，等容线为一簇延长线过坐标原点的直线，直 线的斜率越小，体积越大，如图 8-3-5 甲所示．
甲
乙
图 8-3-5 ②V 一定时，在 p -t 图象中，等容线与 t 轴的交点是－273.15 ℃，是一条倾
理想气体的内能仅与温度有关 1．对于一切物体而言，物体的内能包括分子动能和分子势能． 2．对于理想气体而言，其微观本质是忽略了分子力，即不存在分子势能， 只有分子动能，故一定质量的理想气体的内能完全由温度决定．
理想气体的状态方程
[先填空] 1．内容 一定质量的某种理想气体，在从状态 1 变化到状态 2 时，尽管 p、V、T 都 可能改变，但是__压__强___跟__体___积的乘积与热___力__学___温__度__的比值保持不变．
编后语
有的同学听课时容易走神，常常听着听着心思就不知道溜到哪里去了；有的学生，虽然留心听讲，却常常“跟不上步伐”，思维落后在老师的讲解后。这两种情况都 不能达到理想的听课效果。听课最重要的是紧跟老师的思路，否则，教师讲得再好，新知识也无法接受。如何跟上老师饭思路呢？以下的听课方法值得同学们学习：
高中物理 第三节 理想气体的状态方程NO课件 新人教版选修33
②pV∝T.过等温线上任意一点作两坐标轴的平行线
围成的“矩形面积”，表示该状态下的 pV 值．“面积”
越大，pV 值就越大，对应的 T 值也越大，即温度越高的
栏
目
等温线离坐标轴越远．在下图左中，T2＞T1.
链 接
第二十五页，共35页。
(2)定质量气体的等温变化过程，也可以用 pV1图象来表
示，如上图右所示．
(1)在 pV 图中，等温线是以两坐标轴为渐近线的一簇双
栏
曲线(反比例函数)，每一条双曲线表示一个等温变化过
目 链
接
程．由定质量理想气体的状态方程pTV＝C(恒量)可知：
①T 一定时，p 与 V 成反比．故每一条等温线都表示在
一定温度下，气体的压强 p 跟体积 V 的反比变化关系；
第二十四页，共35页。
性质很近似于理想气体的性质，可以把它们看成理想气体．这
栏
样处理的结果，误差很小，处理起来也简便多了．
目 链
接
那么，实际气体是如何不能严格遵守气体实验定律呢？下
面就气体的等温变化来研究这一问题．下表列举了几种常见气
体在 0 ℃和不同压强下，压强和体积的乘积 pV 的实验值．实验
所取的气体在 0 ℃、1.013×105 Pa 时的体积为 1 L.
A．12.8 倍
B．8.5 倍
栏
C．3.1 倍
D．2.1 倍
目 链
接
解析：湖底压强大约为3个大气压，由气体状态方程，当 一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积(tǐjī)约为原来的3.1倍， C项正确．
答案：C
第二十三页，共35页。
要点(yàodiǎn)三 气体状态变化的图象
1．定质量气体的等温变化图象．
高中物理第8章气体3理想气体的状态方程课件新人教版选修33
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2．表达式 (1)___p_T1_V1_1_＝__p_T2V_2_2 _ (2)__p_TV__＝__C______ 3．成立条件 理一想定质气量体的(_l_ǐ___x_i_ǎ__n_ɡ．qìtǐ)
第十九页，共36页。
4．理想气体状态方程与实验定律的关系 (1)当一定质量理想气温体_度__(_w__ē_n_d_不ù)变时，由理想气体状态方程得 pV＝C， 玻即意__耳__定__律___(d__ìn_g．lǜ) (2)当一定质量理想气体_体___积_____不变时，由理想气体状态方程得Tp＝C，即 _查__理__定___律__． (3)当一定质量理想气体___压__强____不变时，由理想气体状态方程得VT＝C，即 _盖___—__吕__萨___克__定__律_．(dìnglǜ)
第四页，共36页。
[再判断] 1．实际气体在常温常压下可看作理想气体．(√) 2．能严格遵守气体实验定律的气体是理想气体．(√) 3．理想气体在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律．(√)
第五页，共36页。
[后思考] 1．如图 8-3-1 所示的储气罐中存有高压气体，在其状 态发生变化时，还遵守气体实验定律吗？低温状态气体还 遵守实验定律吗？为什么？
甲
乙
图 8-3-5 ②V 一定时，在 p -t 图象中，等容线与 t 轴的交点是－273.15 ℃，是一条倾
斜的直线，纵截距表示气体在 0 ℃时的压强，如图 8-3-5 乙所示．
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(3)等压变化 ①p 一定时，在 V-T 图象中，等压线是一簇延长线过坐标原点的直线，直线 的斜率越大， 压强越小，如图 8-3-6 甲所示．
图 8-3-2
第二十五页，共36页。
又如图 8-3-3 所示： AB 为等温线，从 B 状态到 A 状态压强增大，体积一定减小，所以 V2<V1.
2．表达式 (1)___p_T1_V1_1_＝__p_T2V_2_2 _ (2)__p_TV__＝__C______ 3．成立条件 理一想定质气量体的(_l_ǐ___x_i_ǎ__n_ɡ．qìtǐ)
第十九页，共36页。
4．理想气体状态方程与实验定律的关系 (1)当一定质量理想气温体_度__(_w__ē_n_d_不ù)变时，由理想气体状态方程得 pV＝C， 玻即意__耳__定__律___(d__ìn_g．lǜ) (2)当一定质量理想气体_体___积_____不变时，由理想气体状态方程得Tp＝C，即 _查__理__定___律__． (3)当一定质量理想气体___压__强____不变时，由理想气体状态方程得VT＝C，即 _盖___—__吕__萨___克__定__律_．(dìnglǜ)
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[再判断] 1．实际气体在常温常压下可看作理想气体．(√) 2．能严格遵守气体实验定律的气体是理想气体．(√) 3．理想气体在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律．(√)
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[后思考] 1．如图 8-3-1 所示的储气罐中存有高压气体，在其状 态发生变化时，还遵守气体实验定律吗？低温状态气体还 遵守实验定律吗？为什么？
甲
乙
图 8-3-5 ②V 一定时，在 p -t 图象中，等容线与 t 轴的交点是－273.15 ℃，是一条倾
斜的直线，纵截距表示气体在 0 ℃时的压强，如图 8-3-5 乙所示．
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(3)等压变化 ①p 一定时，在 V-T 图象中，等压线是一簇延长线过坐标原点的直线，直线 的斜率越大， 压强越小，如图 8-3-6 甲所示．
图 8-3-2
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又如图 8-3-3 所示： AB 为等温线，从 B 状态到 A 状态压强增大，体积一定减小，所以 V2<V1.
2015高中人教版物理(选修3-3)复习(讲义+课后练习)气态方程与热力学定律课后练习一及详解
专题：气态方程与热力学定律题一如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，已知在此过程中，气体内能增加100J，则该过程中气体(选填“吸收”或“放出”)热量______J．题二如图所示，结构相同的绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦。
两气缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为V0、温度均为T0。
缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的1.2倍。
设环境温度始终保持不变，求气缸A中气体的体积V A和温度T A。
题三如图所示，倒悬的导热气缸中有一个可无摩擦上下移动且不漏气的活塞A，活塞A的下面吊着一个重物，汽缸中封闭着一定质量的理想气体。
起初各部分均静止不动，大气压强保持不变。
对于汽缸内的气体，当其状态缓慢发生变化时，下列判断正确的是( )A．若环境温度升高，则气体的压强一定增大B．当活塞向下移动时，外界一定对气体做正功C．保持环境温度不变，缓慢增加重物的质量，气体一定会吸热D．若环境温度降低，缓慢增加重物的质量，气体体积可能保持不变题四如图，粗细均匀的U形管左端封闭，右端开口，两竖直管长均为50cm，水平管长20cm，大气压强P0=76cmHg．左管内有一段8cm长水银封住长为30cm长的空气柱，现将开口端接上带有压强传感器的抽气机向外抽气，使左管内气体温度保持不变而右管内压强缓缓降到40cmHg，求此时U形管左端被封闭气柱的长度。
题五如图所示，一弹簧竖直悬挂气缸的活塞，使气缸悬空静止，活塞与气缸间无摩擦，缸壁导热性能良好。
已知气缸重为G，活塞截面积为S，外界大气压强为p0，环境温度为T，活塞与筒底间的距离为d，当温度升高ΔT时，求：(1)活塞与筒底间的距离变化量；(2)此过程中气体对外做的功。
课后练习详解题一答案：吸收300详解：一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，体积增大，对外做功W=p△V=1.0×105×2.0×10-3J=2.0×102J。
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高三物理 (新课标版)
4．图象：一定质量的某种气体在V-T图上的等压线是一 条过原点的直线，如图所示，p1＜p2.
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四、理想气体状态方程
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1．理想气体
理想气体是一种理想化的模型，实际并不存在．理想气 体应该是这样的气体： (1) 分子本身的大小与分子间的平均距离相比可忽略不 计，分子可以看做质点． (2)除了碰撞瞬间外，分子间的作用力可以忽略不计．两 次碰撞之间分子的运动可以看做匀速直线运动．(说明理想气 体内能由温度决定)
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【解析】
p1V1 p2V2 (1)由气体状态方程，知 ＝ ，将 V1＝ T1 T2
3.0×10－3m3 ，T1＝300 K，p1＝1.0×105Pa，T2＝320 K，p2 ＝1.6×105Pa 代入上式，解得 V2＝2.0×10 3m3
－
(2)气体发生等温变化，根据玻意耳定律，有 p2V2＝ p3V3，将 p3＝8.0×104Pa 代入，可得 V3＝4.0×10 3m3
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【解析】
通过对活塞受力分析，可知被封闭气体为等
压变化，V1＝10S，T1＝373 K，V2＝？，T2＝273 K，由盖－ 吕萨克定律，可求得 V2 ＝ 7.32S ，重物上升的高度 Δh ＝ (10 －
7.32)cm＝2.68 cm.
【答案】 2.68 应能判断出这类问题属于等压变化． 【名师点拨】
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2．内容：一定质量的理想气体，从状态 1 变到状态 2 时， 尽管 p、V、T 都可能改变，但压强跟体积的乘积与热力学温 度的比值不变． pV p1V1 p2V2 3．公式： T ＝C 或 ＝ . T1 T2 4．成立条件：质量一定．
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选修3-3
的空气，要使喷雾器内空气的压强达到4 atm，应打气几次？
这个压强能否使喷雾器内的药液全部喷完？ ( 设大气压强为 1 atm)
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【解析】
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设标准大气压为p0，药桶中空气的体积为V，
打气N次后，喷雾器中的空气压强达到4 atm，打入的气体在1 atm下的体积为NV0(V0＝2.5×10－4m3)，则根据玻意耳定律， 有p0(V＋NV0)＝4p0V，其中V＝(5.7×10－3－4.2×10－3) m3＝
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探秘规律•升华技巧
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一、打气问题
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【例 1】
如图所示，某压缩式喷雾器储液桶的容量为
5.7×10 － 3m3 ，往桶内倒入 4.2×10 － 3m3 的药液后开始打气， 打气过程中药液不会向外喷出，如果每次能打进2.5×10－4m3
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A．体积不变，压强变小
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B．体积变小，压强变大
C．体积不变，压强变大 D．体积变小，压强变小
【解析】
细管中封闭的气体，可以看成一定质量的理
想气体，洗衣缸内水位升高，被封闭气体压强增大，因温度 不变，故做等温变化，由玻意耳定律 pV ＝ C 得，气体体积减 小． 【答案】 B
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【例5】
一活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，
初始时气体体积为3.0×10－3m3.用DIS实验系统测得此时气体 的温度和压强分别为300 K和1.0×105Pa.推动活塞压缩气体，
测得气体的温度和压强分别为320 K和1.6×105Pa.
(1)求此时气体的体积． (2)保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体 压强变为8.0×104 Pa，求此时气体的体积．
体，使活塞离汽缸底部的高度由0.5 m缓慢变为0.51 m，则此
时气体的温度为________ ℃.
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【解析】 1.05×105Pa
mg 对 活 塞 受 力 分 析 可 知 ， p ＝ p0 ＋ S ＝
活塞始终作用在气体上， 故被封闭气体的压强不变． 由盖 V1 V2 0.5S 0.51S －吕萨克定律，可知 ＝ ， ＝ ，t＝33 ℃ T1 T2 273＋27 273＋t
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第3单元 气体的状态方程
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考点及模型的构建
探秘规律·升华技巧
突破压轴·技压群雄
课时作业
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考点及模型的构建
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一、玻意耳定律 1．内容：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，
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【答案】
2.01 atm≤p≤2.83 atm
【名师点拨】
本题两个等容方程并不相等，这也只能
从应试的角度看待问题．
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4．图象：一定质量的某种气体在p-T图上的等容线是一
条过原点的直线如图所示．p-t图中等容线在t轴上的截距是－
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4．图象：一定质量的气体在p-V图上的等温线是一条双 曲线，如图所示T1＜T2.
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【例2】
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已知理想气体的内能与温度成正比．如图所示 )
的实线是汽缸内一定质量的理想气体由状态 1到状态2的变化
曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能(
－
【答案】
(1)2.0×10－3 m3
(2)4.0×10－3m3
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5．图象 学会几种图象的相互转化．
五、克拉珀龙方程
1．克拉珀龙方程
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m pV＝MRT＝nRT， 其中 p 为理想气体的压强、V 为理想气 体的体积，m 为气体的质量，M 为理想气体的摩尔质量，T 为 绝对温度，n 是理想气体的物质的量；R 是气体常量. 如果 p 的单位 Pa，V 的单位 m3，T 的单位 K，n 为气体的物质的量， 单位 mol，质量的单位为 kg，则 R＝8.31 J/(mol· K)；若压强 的单位为标准大气压(atm)，体积的单位为升，则 R＝0.082. 2．应用
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【例 4】
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(2010· 上海 ) 如图所示，上端开口的圆柱形汽
缸竖直放置，截面积为5×10－3m2，一定质量的气体被质量为
2.0 kg的光滑活塞封闭在汽缸内，其压强为________ Pa(大气 压强取1.01×105Pa，g取10 m/s2)．若从初温27 ℃开始加热气
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(1)求此时气体的压强． (2)保持T1＝350 K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强 再变回到 p0 ，求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比
值．判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原
因．
【解析】
p0 p 7 (1) ＝T，解得 p＝ p0 T0 6
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【 例 6】
有一实用氧气钢瓶，瓶内氧气的压强p＝
5.0×103 Pa，温度t＝27 ℃，求氧气的密度，氧的摩尔质量μ
＝3.2×102 kg/mol，结果取两位有效数字． m 【解析】 由 pV＝MRT，得
3 2 m pM pμ 5.0×10 ×3.2×10 ρ＝ V ＝ RT ＝RT＝ ＝64 kg/m3 8.31×273＋27
(3)气体分子间、气体分子与器壁间的碰撞可看做完全弹
性碰撞．(说明碰撞过程中能量不损失)
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【进一步理解】
(1)在任何温度、任何压强下都遵从气
体实验定律的气体叫理想气体． (2)实际气体在温度不太低、压强不大时可当做理想气体处理．
(3) 理想气体是不存在的，它是实际气体一定程度的近 似，是一种理想化的物理模型，一些不易液化的气体如氢 气、氧气、氮气、氦气，在通常温度、压强条件下，它们的 性质很近似于理想气体，可按理想气体处理．
【答案】
64 kg/m3
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【例 7】
(2010· 山东 ) 如图所示， 一太阳能空气集热
器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容 积为 V0 ，开始时内部封闭气体的压强为 p0 ，经过太阳曝晒，
气体温度由T0＝300 K升至T1＝350 K.
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