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

相同吗？
【提示】 不一定相同．C是一个与理想气体种类和质量有 关的物理量，气体种类不同，C值不一定相同．
[后判断] 1．一定质量的理想气体，使气体温度升高，体积不变，则 压强减小．(×) 2．一定质量的理想气体，使气体的体积变大，压强增大， 则温度降低．(×) 3．一定质量的气体，体积、压强、温度都可以变化．(√)
根据理想气体状态方程pT1V1 1＝pT3V3 3 代入数据得h＝11.75 cm.
【答案】 (1)78 ℃ (2)11.75 cm
应用理想气体状态方程解题的一般步骤 1．明确研究对象，即一定质量的理想气体． 2．确定气体在初、末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2Baidu NhomakorabeaT2. 3．由状态方程列式求解． 4．讨论结果的合理性．
图 8-3-1
【提示】 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，因为在高压、低温状态下，气体的 状态可能已接近或已达到液态，故气体实验定律将不再适用．
[后判断] 1．能严格遵守气体实验定律的气体是理想气体．(√) 2．实际气体在通常温度和压强下，一般不符合气体实验定 律．(×) 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4步 巧练——精选习题，落实强化 1．(多选)(2014·江苏高考)下列对理想气体的理解，正确的 有( ) A．理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型 B．只要气体压强不是很高就可视为理想气体 C．一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关 D．在任何温度、任何压强下，理想气体都遵循气体实验定 律
第3步 例证——典例印证，思维深化 (2015·泰安一中检测)如图8-3-2所示，粗细均匀、
一端封闭一端开口的U形玻璃管，当t1＝31 ℃、大气压强p0＝76 cmHg时，两管水银面相平，这时左管被封闭的气柱长L1＝8 cm，求：
图8-3-2
(1)当温度t2是多少时，左管气柱L2为9 cm； (2)当温度达到上问中的温度t2时，为使左管气柱长L为8 cm，应在右管中加入多长的水银柱． 【思路点拨】 取左管气柱为研究对象→明确初末状态的 状态参量→由理想气体状态方程列式求解．
预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表 格中：
问题1 问题2 问题3 问题4
学生分组探究一 理想气体及其状态方程(深化理解) 第1步 探究——分层设问，破解疑难 1．实际气体都能被看成理想气体吗？ 【提示】 在温度不太低，压强不太大时，可以把实际气 体看成理想气体．
2．推导理想气体状态方程的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？
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，在从一个状态变化到另一个状态
时，压强跟体积的 乘积 与热力学温度的 比值 保持不变．
2．公式
pT1V1 1＝pT2V2 2
或 pTV＝C
.
3．适用条件 一定 质量 的理想气体．
[再思考]
对于不同的理想气体，其状态方程
pV T
＝C(恒量)中的恒量C
【提示】 与中间过程无关，中间过程只是为了应用学过 的规律(如玻意耳定律、查理定律等)研究初、末状态参量之间的 关系而采用的一种手段而已．
第2步 结论——自我总结，素能培养 1．理想气体的特点 理想气体是一种理想模型，是实际气体的一种近似，就像 质点、点电荷模型一样，突出问题的主要方面，忽略次要方 面，它是物理学中常用的方法． (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，分子视为质点．
理想气体 [先填空] 1．理想气体 在任何温度、任何压强下都遵从 气体实验定律 的气体． 2．理想气体与实际气体 在 温度不低于零下几十摄氏度、 压强 不超过大气压的几倍 的条件下，把实际气体当做理想气体来处理．
[再思考] 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？
【解析】 (1)初状态：p1＝p0＝76 cmHg， V1＝L1S，T1＝304 K； 末状态：p2＝p0＋2 cmHg＝78 cmHg， V2＝L2S，T2＝？ 根据理想气体状态方程pT1V1 1＝pT2V2 2 代入数据得T2＝351 K，t2＝78 ℃.
(2)设应在左管中加入h cm水银柱，p3＝p0＋h＝(76＋ h)cmHg，V3＝V1＝L1S，T3＝T2＝351 K
【解析】 首先确定研究对象——汽缸内的混合气体，然 后找出汽缸内混合气体初末的参量，运用理想气体状态方程即 可求解．气体初状态的状态参量为：
自 主 学 习 ·
基 础 知 识
3 理想气体的状态方程
解 题 技 巧 · 素 养 培 优
合 作 探 究 ·
重 难 疑 点
[学习目标] 1.了解理想气体的模型，并知道实际气体在什 么情况下可以看成理想气体．(重点) 2.能够从气体定律推出 理想气体的状态方程. (重点) 3.掌握理想气体状态方程的内容 和表达式，会应用方程解决实际问题．(难点)
【解析】 根据热力学第一定律和气体实验定律解题． 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】 AD
2．内燃机汽缸里的混合气体，在吸气冲程末，温度为 50℃，压强为1×105 Pa，体积为0.93 L．在压缩冲程中，把气 体的体积压缩为0.155 L时，气体的压强增大到1.2×106 Pa，这 时温度升高到多少？
(3)理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥力，故 无分子势能的变化，一定质量的理想气体内能的变化只与温度 有关．
2．理想气体状态方程与气体实验定律
T1＝T2时，p1V1＝p2V2

玻意耳定律
pT1V1 1＝pT2V2 2⇒V1＝V查2时理，定Tp律11＝ Tp22
p1＝盖p2—时吕，萨VT11克＝定VT22律