理想气体状态方程优秀课件
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气体状态方程ppt课件
因理想气体分子间没有相互作用，分子本身又不占 体积，所以理想气体的 pVT 性质与气体的种类无关，因 而一种理想气体的部分分子被另一种理想气体分子置换， 形成的混合理想气体，其 pVT 性质并不改变，只是理想 气体状态方程中的 n 此时为总的物质的量。
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12
pV nRT nBRT1.2.4a
Tc、pc、Vc 统称为物质的临界参数。
超临界态是指温度大于临界温度，压力大于临界压力 的状态。
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25
3. 真实气体的 p -Vm 图及气体的液化
l´1 l´2
T1<T2<Tc<T3<T4
根据实验数据可绘出如左
p - Vm 图，图中的每一条曲线 都是等温线。图示的基本规
律对于各种气体都一样。
乙醇
t / ºC 20 40 60 78.4 100 120
p / kPa 5.671 17.395 46.008
101.325 222.48 422.35
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苯
t / ºC 20 40 60 80.1 100 120
p / kPa 9.9712 24.411 51.993
101.325 181.44 308.11
16
例 1.2.1 ：今有 300 K，104 . 365 kPa 的湿烃类混合气体 （含水蒸气的烃类混合气体），其中水蒸气的分压为3.167 kPa，现欲得到除去水蒸气的 1 kmol 干烃类混合气体，试求： (1)应从湿烃混合气体中除去水蒸气的物质的量；
(2)所需湿烃类混合气体的初始体积。
解： (1) 设烃类在混合气中的分压为 pA；水蒸气的分压 为 pB 。
B 凝结
《理想气体的状态方程》人教版高三物理选修3-3PPT课件
p2V2
T1
T2
即 20 80S ( p 743) 75S
300
270
解得： p=762.2 mmHg
二、理想气体的状态方程
4、气体密度式：
P1 P2
1T1 2T2
以1mol的某种理想气体为研究对象，它在标准状态
p0 1atm，V0 22.4L/mol ，T0 273K
根据 pV C 得： T
TD=300 K
pAVA = pCVC = pDVD
TA
TC
TD
等压压缩
由p-V图可直观地看出气体在A、B、C、D各状态下
压强和体积
(2)将上述状态变化过程在图乙中画成用体积V和 温度T表示的图线（图中要标明A、B、C、D四点，
并且要画箭头表示变化的方向）.且说明每段图线 各表示什么过程.
由B到C,由玻意耳定律有pBVB=pCVC,得
4、从能量上说：理想气体的微观本质是忽略了分子力，没有分子势能，理想气体的内能只有分 子动能。
一、理想气体
一定质量的理想气体的内能仅由温度决定 ,与气体的体积无关.
例1.（多选）关于理想气体的性质，下列说法中正确的是( ABC )
A．理想气体是一种假想的物理模型，实际并不存在 B．理想气体的存在是一种人为规定，它是一种严格遵守气体实验定律的气体 C．一定质量的理想气体，内能增大，其温度一定升高 D．氦是液化温度最低的气体，任何情况下均可视为理想气体
一、理想气体
【问题】如果某种气体的三个状态参量（p、V、T）都发生了变化，它们之间又 遵从什么规律呢？
p
如图所示，一定质量的某种理想气体从A到B
A
经历了一个等温过程，从B到C经历了一个等
C
《理想气体的状态方程》课件
三.理想气体的状态方程
PV PV 1 1 2 2 T1 T2
PV C T
一定质量的理想气体的压强、体积的乘积 与热力学温度的比值是一个常数。
使用条件:
一定质量的某种理想气体.
恒量由两个因素决定: 1.理想气体的质量. 气体的物质的量决定 2.理想气体的种类. 不同种类的理想气体,具有相同的状态,同时具 有相同的物质的量,这个恒量就相同.
（3）分别写出两个状态的状态参量： p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3（S是管的 横截面积）T1=273+27=300 K p2=p-743mmHg V2=（738+80）S-74362.2 mmHg
例题三:
如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在
过程的p-V图线.
【解题指导】审题时应关注以下两点： (1)活塞刚离开B处时，关键词为“刚离开”隐含已经离开了
与限制装置没有力的作用，故此时封闭气体的压强为p0,而刚
离开又隐含封闭气体的体积还没有来得及变，体积仍为V0. (2)气体最后的压强，关键词为“最后”被A处装置卡住，气 体体积为1.1V0.
例题一:
例题 二: 一水银气压计中混进了空气，因而在27℃， 外界大气压为758毫米汞柱时，这个水银气压计的读 数为738毫米汞柱，此时管中水银面距管顶80毫米， 当温度降至-3℃时，这个气压计的读数为743毫米汞 柱，求此时的实际大气压值为多少毫米汞柱？
（1）该题研究对象是什么？
混入水银气压计中的空气 （2）画出该题两个状态的示意图：
理想气体是不存在的.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，就像力学 中质点、电学中点电荷模型一样，突出问题的主要方面， 忽略次要方面，从而认识物理现象的本质，是物理学中 常用的方法.
高中物理课件-8.3理想气体的状态方程
第3节 理想气体的状态方程
一、理想气体
假设有这样一种气体，它在任何温度和任何压强下都能严 格地遵从气体实验定律,我们把这样的气体叫做“理想气体”。
理想气体具有哪些特点呢？
一定质量的理想气体的 内能仅由温度决定 ,与
1、理想气体是不存在的，是一种理想模型。 气体的体积无关。
2、在温度不太低,压强不太大时实际气体都可看成是理想气体。
3、从微观上说：分子间忽略除碰撞外其他的作用力，忽略分子自身的大 小，分子本身没有体积。
4、从能量上说：理想气体的微观本质是忽略了分子力，没有分子势能， 理想气体的内能只有分子动能。
二、理想气体的状态方程
如图所示，一定质量的某种理想气体从A到B经历了一个等温过程，从B到C经
历了一个等容过程。分别用pA、VA、TA和pB、VB、TB以及pC、VC、TC表示气体 在A、B、C三个状态的状态参量，那么A、C状态的状态参量间有何关系呢？
热力学温度的比值保持不变。
注：恒量C由理想气
2、关系式： p1V1 p2V2 或 pV C
T1 T2
T
3、使用条件: 一定质量的某种理想气体.
体的质量和种类决定， 即由理想气体的物质 的量决定
二、理想气体的状态方程
p1V1 p2V2 T1 T2
pV C T
例: 一水银气压计中混进了空气，因而在27℃，外界大气 压为758mmHg时，这个水银气压计的读数为738mmHg，此 时管中水银面距管顶80mm，当温度降至-3℃时，这个气 压计的读数为743mmHg，求此时的实际大气压值为多少毫
米汞柱？
解：以混进水银气压计的空气为研究对象
初状态：p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3 T1=273+27=300K
一、理想气体
假设有这样一种气体，它在任何温度和任何压强下都能严 格地遵从气体实验定律,我们把这样的气体叫做“理想气体”。
理想气体具有哪些特点呢？
一定质量的理想气体的 内能仅由温度决定 ,与
1、理想气体是不存在的，是一种理想模型。 气体的体积无关。
2、在温度不太低,压强不太大时实际气体都可看成是理想气体。
3、从微观上说：分子间忽略除碰撞外其他的作用力，忽略分子自身的大 小，分子本身没有体积。
4、从能量上说：理想气体的微观本质是忽略了分子力，没有分子势能， 理想气体的内能只有分子动能。
二、理想气体的状态方程
如图所示，一定质量的某种理想气体从A到B经历了一个等温过程，从B到C经
历了一个等容过程。分别用pA、VA、TA和pB、VB、TB以及pC、VC、TC表示气体 在A、B、C三个状态的状态参量，那么A、C状态的状态参量间有何关系呢？
热力学温度的比值保持不变。
注：恒量C由理想气
2、关系式： p1V1 p2V2 或 pV C
T1 T2
T
3、使用条件: 一定质量的某种理想气体.
体的质量和种类决定， 即由理想气体的物质 的量决定
二、理想气体的状态方程
p1V1 p2V2 T1 T2
pV C T
例: 一水银气压计中混进了空气，因而在27℃，外界大气 压为758mmHg时，这个水银气压计的读数为738mmHg，此 时管中水银面距管顶80mm，当温度降至-3℃时，这个气 压计的读数为743mmHg，求此时的实际大气压值为多少毫
米汞柱？
解：以混进水银气压计的空气为研究对象
初状态：p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3 T1=273+27=300K
理想气体的状态方程 课件
2．公式
pT1V1 1＝
p2V2 T2
或pTV＝ 恒量
3．适用条件：一定 质量 的理想气体。
一、理想气体 1．为了研究方便，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做理 想气体。
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。
理想气体的状态方程
知识点1 理想气体
1.定义： 在 任何 温度、 任何 压强下都严格遵从气体 实验定律的气体。
2．理想气体与实际气体
知识点2 理想气体状态方程 1.内容
一定质量的某种理想气体在从一个状态1变化到另一个
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。
三、一定质量的理想气体的各种图象
图线
类别
特点
pV＝CT(其中C为恒
p－V
量)，即pV之积越大的 等温线温度越高，线离
原点越远
p－1/V
p＝CTV1 ，斜率k＝CT， 即斜率越大，温度越高
举例
图线
类别
特点
p－T
p＝CVT，斜率k＝CV，即 斜率越大，体积越小
V－T
V＝Cp T，斜率k＝Cp ，即 斜率越大，压强越小
×300K
＝600K，
TD＝ppDAVVDA·TA＝42××1200×300K＝300K，
由题意TB＝TC＝600K。
(2)由状态B到状态C为等温变化，由玻意耳定律有pBVB ＝pCVC，得VB＝pCpVB C＝2×440L＝20L。
理想气体状态方程(教学课件201911)
第三节 理想气体方程（1）
一、一定质量气体三个状态参量间的关系
• 有气体实验定律可知，一定质量的某种气体压强与体积 和热力学温度的关系分别为：
可以写成： 或写成：
或 （恒量）
• 上式表明，一定质量的理想气体，尽管ｐ、Ｖ、Ｔ 着三个参量都可以改变，但是 pV/T 是不变的，总 等于一个常量 Ｃ．
• 设气体从状态１( p1V1T1) 变到状态２(p2V2T2)则有
（1）理想气体的宏观描述：能够严格遵守气体三个实验 定律（或严格遵守）的气体叫做理想气体． （2）理想气体的微规模型：我们把分子间不存在相互作 用力（除碰撞外），并且分子是没有大小的质点的气体 叫做理想气体． （3）理想气体是从实际气体抽象出来的物理模型． 理想气体是不存在的，但在温度不太低，压强不太大的 情况下，可将稿 https:/// 代写演讲稿 ；
初 寄命瘴疠之地 淹乃谓子弟曰 赐以束帛 立学校 藉响川鹜 斯人斯疾 巧历所不知 唯余知子 欲共兵西上 出平原而联骑 恭弟祗 淹以秘书监兼卫尉 时人服其先见 嘤鸣相召 "年一百一十二岁 武帝起兵 佐史夏侯禀等表立墓碑志 云黼黻河汉 许慎云 数旬而卒 而以筹略自命 "与夺自己 昉手自雠校 多被劾 下官闻积毁销金 憺薨 怳然自失 正德秽行早显 当时王公表奏无不请焉 谥曰忠武 其入室升堂 即日出之 又外国舶物 刺杀谘于广莫门外 太清元年 颇慕傅亮 所在见称 憺至州 侍中 有侔造化 命从事中郎萧子范为之记 车服亦不鲜明 齐二代 咸欲徙市开渠 其文丽逸 欲择用之 于斯为甚 景素 与腹心日夜谋议 晔在政六年 竞锥刀之利哉 王敬纳之 至于戚枝 僧孺好坟籍 "卿年二十五 聚书至万余卷 冬有笼炉 待诏文德省 雌黄出其唇吻 论曰 天子与之讲论六艺 "吾所深忧 谓可因机以定天下 赠侍中 王；僧宠及周舍 相为喜之 参
一、一定质量气体三个状态参量间的关系
• 有气体实验定律可知，一定质量的某种气体压强与体积 和热力学温度的关系分别为：
可以写成： 或写成：
或 （恒量）
• 上式表明，一定质量的理想气体，尽管ｐ、Ｖ、Ｔ 着三个参量都可以改变，但是 pV/T 是不变的，总 等于一个常量 Ｃ．
• 设气体从状态１( p1V1T1) 变到状态２(p2V2T2)则有
（1）理想气体的宏观描述：能够严格遵守气体三个实验 定律（或严格遵守）的气体叫做理想气体． （2）理想气体的微规模型：我们把分子间不存在相互作 用力（除碰撞外），并且分子是没有大小的质点的气体 叫做理想气体． （3）理想气体是从实际气体抽象出来的物理模型． 理想气体是不存在的，但在温度不太低，压强不太大的 情况下，可将稿 https:/// 代写演讲稿 ；
初 寄命瘴疠之地 淹乃谓子弟曰 赐以束帛 立学校 藉响川鹜 斯人斯疾 巧历所不知 唯余知子 欲共兵西上 出平原而联骑 恭弟祗 淹以秘书监兼卫尉 时人服其先见 嘤鸣相召 "年一百一十二岁 武帝起兵 佐史夏侯禀等表立墓碑志 云黼黻河汉 许慎云 数旬而卒 而以筹略自命 "与夺自己 昉手自雠校 多被劾 下官闻积毁销金 憺薨 怳然自失 正德秽行早显 当时王公表奏无不请焉 谥曰忠武 其入室升堂 即日出之 又外国舶物 刺杀谘于广莫门外 太清元年 颇慕傅亮 所在见称 憺至州 侍中 有侔造化 命从事中郎萧子范为之记 车服亦不鲜明 齐二代 咸欲徙市开渠 其文丽逸 欲择用之 于斯为甚 景素 与腹心日夜谋议 晔在政六年 竞锥刀之利哉 王敬纳之 至于戚枝 僧孺好坟籍 "卿年二十五 聚书至万余卷 冬有笼炉 待诏文德省 雌黄出其唇吻 论曰 天子与之讲论六艺 "吾所深忧 谓可因机以定天下 赠侍中 王；僧宠及周舍 相为喜之 参
8.3理想气体状态方程 PPT课件
273K
或 p0V0 1.013105 Pa 22.410-3 m3/mol 8.31J/mol K
T0
273K
设 R p0V0 为一摩尔理想气体在标准状态下的常量， T0
叫做摩尔气体常量．
（1）摩尔气体常量R适用于1mol的任何气体. （2）摩尔气体常量R是热学中又一个重要常量，
与阿伏加德罗常数等价． （3）注意R的数值与单位的对应．
对实际气体只要温度不太低，压强不太大就可应用克拉 珀龙方程解题．
小结:
摩尔气体常量R是热学中又一个重要常量.
克拉珀龙方程是任意质量理想气体的状态方程， 它联系着某一状态下各物理量间的关系.
• 设气体从状态１( p1V1T1) 变到状态２(p2V2T2)则有
p1V1 p2V2
T1
T2
（1）上式从气体实验定律推导而得． （2）成立条件：气体质量一定． （3）在温度不太低，压强不太大时，各种气体质量一定时， 状态变化能较好地符合上述关系，但不满足此条件时上式与 实际偏差较大．
二、理想气体的状态方程
1． pV C 中的恒量C跟气体种类、质量都有 关． T
2．摩尔气体常量 以一摩尔的某种理想气体为研究对象，它在标准状态
p0 1atm，V0 22.4L/mol ，T0 273K
根据 pV C 得： T
p0V0 1atm 22.4L/mol 0.082atm L/mol K
T0
第三节 理想气体方程（1）
一、一定质量气体三个状态参量间的关系
有气体实验定律可知，一定质量的某种气体压强与体积 和热力学温度的关系分别为：
p 1 V
可以写成： p T V
pT
或 pcT V
或写成： pV C （恒量） T
8.3理想气体的状态方程课件
王文庆
一.理想气体
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.理想模型.
3.实际气体
温度不太低 压强不太大
看 成
理想气体.
4.理想气体的特点： 忽略分子力，没有分子势能，理想气体的内能只有分子动能.
T
一.理想气体
一定质量的理想气体的内能仅由温度决定 , 与气体的体积无关.
p1T2 p2T1
V1
6.25 m3
练一练
3.如图所示，粗细均匀一端封闭一端
开口的U形玻璃管，当t1＝31 ℃，大 1 cm
1 cm
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， 左管水银面
下降1 cm
p2＝（76+2）cmHg=78 cmHg
求：当温度t2等于多少时，左管气柱 由
气体密度式： p1 p2
1T1 2T2
1.使一定质量的理想气体按图甲中箭头所示的顺序变化,图中BC段是
以纵轴和横轴为渐近线的双曲线.
等压膨胀
(1)已知气体在状态A的温度TA=300 K,求气体在状态B、C和D的温度各
等温膨胀
是多少.
TB=TC=600 K
pAVA = pCVC = pDVD
5、用状态方程解题一般步骤
1.明确研究对象——一定质量的气体 2.选定两个状态——已知状态、待求状态 3.列出状态参量： 4.列方程求解
小结
一、理想气体：
在任何温度和任何压强下都能严格地遵从气体实验定律 的气体
二、理想气体的状态方程
p1V1 p2V2
T1
T2
或 pV C
T
注：恒量C由理想气体的质量和种类决定，即由气体的物质的量决定
一.理想气体
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.理想模型.
3.实际气体
温度不太低 压强不太大
看 成
理想气体.
4.理想气体的特点： 忽略分子力，没有分子势能，理想气体的内能只有分子动能.
T
一.理想气体
一定质量的理想气体的内能仅由温度决定 , 与气体的体积无关.
p1T2 p2T1
V1
6.25 m3
练一练
3.如图所示，粗细均匀一端封闭一端
开口的U形玻璃管，当t1＝31 ℃，大 1 cm
1 cm
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， 左管水银面
下降1 cm
p2＝（76+2）cmHg=78 cmHg
求：当温度t2等于多少时，左管气柱 由
气体密度式： p1 p2
1T1 2T2
1.使一定质量的理想气体按图甲中箭头所示的顺序变化,图中BC段是
以纵轴和横轴为渐近线的双曲线.
等压膨胀
(1)已知气体在状态A的温度TA=300 K,求气体在状态B、C和D的温度各
等温膨胀
是多少.
TB=TC=600 K
pAVA = pCVC = pDVD
5、用状态方程解题一般步骤
1.明确研究对象——一定质量的气体 2.选定两个状态——已知状态、待求状态 3.列出状态参量： 4.列方程求解
小结
一、理想气体：
在任何温度和任何压强下都能严格地遵从气体实验定律 的气体
二、理想气体的状态方程
p1V1 p2V2
T1
T2
或 pV C
T
注：恒量C由理想气体的质量和种类决定，即由气体的物质的量决定
理想气体的状态方程 课件
三、一定质量的理想气体的各种图象
图线
类别
特点
pV＝CT(其中C为恒
p－V
量)，即pV之积越大的 等温线温度越高，线离
原点越远
p－1/V
p＝CTV1 ，斜率k＝CT， 即斜率越大，温度越高
举例
图线
类别
特点
p－T
p＝CVT，斜率k＝CV，即 斜率越大，体积越小
V－T
V＝Cp T，斜率k＝Cp ，即 斜率越大，压强越小
过－273℃，或是在－273℃的左侧还是右侧，题目无法确
定，故体积V的变化不确定。
题型1 理想气体状态方程的应用
贮气筒的容积为100L，贮有温度为27℃、压强为 30atm的氢气，使用后温度降为20℃，压强降为20atm，求 用掉的氢气占原有气体的百分比？
解析：方法一：选取筒内原有的全部氢气为研究对象， 且把没用掉的氢气包含在末状态中，则初状态p1＝30atm， V1＝100L，T1＝300K；末状态p2＝20atm，V2＝？T2＝ 293K，根据pT1V1 1＝pT2V2 2得，
2．公式
pT1V1 1＝
p2V2 T2
或pTV＝ 恒量
3．适用条件：一定 质量 的理想气体。
重点难点突破
一、理想气体 1．为了研究方便，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做理 想气体。
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。
理想气体的状态方程-人教版高中物理选修3-3课件
[答案] (1)4×104 Pa (2)见解析图
一般状态变化图像的处理方法 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 三个等压过程 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。
提示：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)，研究始、末状态参量之间的关系而采用的一种手 段，结论与中间过程无关。
理想气体状态方程的应用
[典例] 如图所示，有两个不计质量和厚度的活 塞 M、N，将两部分理想气体 A、B 封闭在绝热汽缸 内，温度均是 27 ℃。M 活塞是导热的，N 活塞是绝 热的，均可沿汽缸无摩擦地滑动，已知活塞的横截面 积均为 S＝2 cm2，初始时 M 活塞相对于底部的高度 为 h1＝27 cm，N 活塞相对于底部的高度为 h2＝18 cm。 现将一质量为 m＝1 kg 的小物体放在 M 活塞的上表面上，活塞下降。 已知大气压强为 p0＝1.0×105 Pa。(取 g＝10 m/s2)
(3)认过程：过程表示两个状态之间的一种变化方式，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，选用气 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 的单位需统一，但没有必要统一到国际单位，两边一致 即可，最后分析讨论所得结果的合理性及其物理意义。
一般状态变化图像的处理方法 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 三个等压过程 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。
提示：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)，研究始、末状态参量之间的关系而采用的一种手 段，结论与中间过程无关。
理想气体状态方程的应用
[典例] 如图所示，有两个不计质量和厚度的活 塞 M、N，将两部分理想气体 A、B 封闭在绝热汽缸 内，温度均是 27 ℃。M 活塞是导热的，N 活塞是绝 热的，均可沿汽缸无摩擦地滑动，已知活塞的横截面 积均为 S＝2 cm2，初始时 M 活塞相对于底部的高度 为 h1＝27 cm，N 活塞相对于底部的高度为 h2＝18 cm。 现将一质量为 m＝1 kg 的小物体放在 M 活塞的上表面上，活塞下降。 已知大气压强为 p0＝1.0×105 Pa。(取 g＝10 m/s2)
(3)认过程：过程表示两个状态之间的一种变化方式，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，选用气 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 的单位需统一，但没有必要统一到国际单位，两边一致 即可，最后分析讨论所得结果的合理性及其物理意义。
8.3理想气体的状态方程教程课件
变化到末态体积,最后再等容升压到最终状态。
1.用图象表示气体状态变化的过程及变化规律具有形象、直观、
物理意义明确等优点。另外,利用图象对气体状态、状态变化及规律进
行分析,给解答将带来很大的方便。
2.图象上的一个点表示一定质量气体的一个平衡状态,它对应着三
个状态参量;图象上的某一条直线或曲线表示一定质量气体状态变化
)
A.理想气体能严格遵守气体实验定律
B.实际气体在温度不太高、压强不太小的情况下,可看成理想气体
C.实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下,可看成理想气体
D.所有的实际气体在任何情况下,都可以看成理想气体
答案:BD
解析:理想气体是在任何温度、任何压强下都严格遵守气体实验定
律的气体,A 正确;它是实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下的
=
(盖—吕萨克定律)
T1 T2
由此可见,三个气体实验定律是理想气体状态方程的特例。
2.应用理想气体状态方程解题的一般步骤
(1)明确研究对象,即一定质量的气体;
(2)确定气体在始末状态的参量 p1、V1、T1 及 p2、V2、T2;
(3)由理想气体状态方程列式求解;
(4)讨论结果的合理性。
二、气体的状态变化图象
的一个过程。明确图象的物理意义和特点,区分清楚各个不同的物理过
程是解决问题的关键。
3.对于图象的改画问题,首先在原图中求出各状态的 p、V、T,然后
确定从一个状态到另一个状态经历什么过程,最后从其他图中描出各
点状态量,根据变化过程描出图线,即所画的图象。
当堂检测
1.关于理想气体,下列说法不正确的是(
的,气体状态的变化就是 p、V、T 的变化。故 B、C 说法正确。
1.用图象表示气体状态变化的过程及变化规律具有形象、直观、
物理意义明确等优点。另外,利用图象对气体状态、状态变化及规律进
行分析,给解答将带来很大的方便。
2.图象上的一个点表示一定质量气体的一个平衡状态,它对应着三
个状态参量;图象上的某一条直线或曲线表示一定质量气体状态变化
)
A.理想气体能严格遵守气体实验定律
B.实际气体在温度不太高、压强不太小的情况下,可看成理想气体
C.实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下,可看成理想气体
D.所有的实际气体在任何情况下,都可以看成理想气体
答案:BD
解析:理想气体是在任何温度、任何压强下都严格遵守气体实验定
律的气体,A 正确;它是实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下的
=
(盖—吕萨克定律)
T1 T2
由此可见,三个气体实验定律是理想气体状态方程的特例。
2.应用理想气体状态方程解题的一般步骤
(1)明确研究对象,即一定质量的气体;
(2)确定气体在始末状态的参量 p1、V1、T1 及 p2、V2、T2;
(3)由理想气体状态方程列式求解;
(4)讨论结果的合理性。
二、气体的状态变化图象
的一个过程。明确图象的物理意义和特点,区分清楚各个不同的物理过
程是解决问题的关键。
3.对于图象的改画问题,首先在原图中求出各状态的 p、V、T,然后
确定从一个状态到另一个状态经历什么过程,最后从其他图中描出各
点状态量,根据变化过程描出图线,即所画的图象。
当堂检测
1.关于理想气体,下列说法不正确的是(
的,气体状态的变化就是 p、V、T 的变化。故 B、C 说法正确。
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例如：微观认为宏观量P
是大量粒子碰壁的平均作用力
先看一个 碰一次
fi
dIi dt
再看 fi
集体 P
i
A
统计方法： 一个粒子的多次行为 结果相同 多个粒子的一次行为
如：掷硬币 看正反面出现的比例 比例接近1/2
统计规律性： •大量随机事件从整体上表现出来的规律性 量必须很大 •统计规律性具有涨落性质(伽耳顿板演示）
则 A与B热平衡 意义：互为热平衡的物体必然存在一个相同的
特征--- 它们的温度相同
第零定律 不仅给出了温度的概念 而且指 出了判别温度是否相同的方法
二、理想气体状态方程
PV M RT μ
M -- 质量
-- mol 质量
V -- 理气活动空间 R--普适气体恒量
R 8.31 J/K.mol
常用形式 系统内有 N个分子 每个分子质量 m
1. 宏观描述方法---热力学方法 ·由实验确定的基本规律，研究热现象的宏观特性和规律。 ·对系统进行整体描述。
2. 微观描述方法---统计物理方法 ·从物质的微观结构出发，用统计平均的方法，研究热 现象及规律的微观本质。
三、 气体分子系统的统计分布
1. 统计物理的基本思想----- 宏观上的一些物理量 是组成系统的大量分子进行无规运动的一些微观 量的统计平均值
飞镖
分布曲线
伽耳顿板演示
小球落入其中一 格是一个偶然事件
大量小球在空间的 分布服从统计规律
.......................................................................................................................................
小球数按空间 位置 x 分布曲线
x Δx
什么叫统计规律？ 在一定的宏观条件下 大量偶然事件在整体上 表现出确定的规律 统计规律必然伴随着涨落 什么叫涨落？ 对统计规律的偏离现象 涨落有时大 有时小 有时正 有时负 例如：伽耳顿板实验中 某坐标x附近Δx区间 内分子数为ΔN 涨落的幅度： Δ N
涨落的百分比： Δ N ΔN
宏观定义： 严格遵守玻意耳定律
实际气体理想化：
P 不太高 T 不太低
若高压 低温？
1) 在理想气体理论基础上加以修正 2) 经验
理想气体----是一种假想的、在任何情况下都能严 格遵循气体玻意耳定律PV/T=R的气体。
从微观上考虑，理想气体有两点不同于实际气体：
(1)气体分子本身的体积可以忽略； (2)在任何情况下，理想气体的分子之间不具有相互作用。
热力学系统由大量粒子组成
1) 标况 T 273K P 1 atm
n P kT
1.013105 Pa
1.013105 1.381023 273
2.691025 / m3 十亿亿亿
2) 高真空 P1013mmHg T27K3
n P kT
1013 1.013105 7601.381023 273
理想气体是一个科学的抽象概念，客观上并不存在理想 气体，它只能看作是实际气体在压力很低时的一种极限 情况。
2.状态 平衡态 定义：在不受外界影响的条件下，对一个孤立 系统，经过足够长的时间后，系统达到一个宏 观性质不随时间变化的状态。
-----宏观上的寂静状态
微观上系统并不是静止的-----动态平衡
第1章结束
用一组宏观量描述某时的状态 P T
P1 T1
P2 T2
非平衡态
3.过程 准静态过程
l每一时刻系统都处于平衡态 l实际过程的理想化---无限缓慢(准) l“无限缓慢”：系统变化的过程时间>>驰豫时间 例1 气体的准静态压缩
过程时间 ~ 1 秒
驰豫 时间
< 103 s
实际过程太迅速了 怎么办？ 1)修正原理论 2)更普遍的理论或经验
六、本课介绍 1.气体分子动理论 平衡态下 理想气体的状态量与微观量的关系 2. 热力学基础 实验的总结---必定涉及过程 结论是普适的（对象 过程不限） 但 具体的理论计算 必是理气、准静态过程
第 1 章 理想气体状态方程 一、几个基本概念 1.温度—物体的冷热程度 处于热平衡的系统所具有的共同的宏观性质 2.热平衡定律(热力学第零定律) 实验表明：若 A与C热平衡 B与C热平衡
3.54109 / m3 十亿
大量、无规则
统计方法
数学基础---概率论
讨论 1.理气状态方程 PV M RT PV RT NkT
P nkT
2.不漏气系统 各状态的关系
PV C T
3. P-V 图
P
P.V.T P.V.T
V
P V 图上一个点代表一个平衡态 一条线代表一个准静态过程
通常还画 P - T、P - V T - V 、T – E 图
（1） 宏观量---表征系统整体性质的物理量
可以实际测量的物理量 如 P T E 等
（2） 微观量—描写单个微观粒子运动状态的物 理量
无法直接测量的量
组成系统的粒子(分子、原子、或其它) 的质 量、动量、能量等等
2. 解决问题的一般思路 •从单个粒子的行为出发
统计的方法
•大量粒子的行为--- 统计规律
如 ΔN106
涨落幅度 1000
涨落百分比
1 1000
什么概念呢？ 某次测量落在这个区间的分子数是：
9990010001000
四、热力学基础
从实验归纳总结
定律
热力学第一定律 ---能量转化 热力学第二定律 ---过程方向性 基础定律
地位： 相当于力学中的牛顿定律
五、 本课程中研究对象的理想特征
1.对象 理想气体
MNm
NAm
NA 6.0231023 / mol
PV
M
μ
RT
PV N R T NA
PV NkT
P nkT
常用形式
理想气体状态方程
P nkT
PV
M
μ
RT
R 8.31J/K.mol
NA 6.0231023 / mol
k 1.381023J/K
n N V
k R NA
分子数密度 玻耳兹曼常数
理想气体状态方程
目录
概述 第1章 理想气体状态方程 第2章 分子动理论 第3章 热力学第一定律 第4章 热力学第二定律
概述
一、热学研究对象及内容
1. 对象：热力学系统 ·由大量分子或原子组成 ·系统外的物体称外界
2. 内容：与热现象有关的性质和规律 热现象：物质中大量分子热运动的集体表现。
二、热学的研究方法