8.3、8.4理想气体的状态方程(公开课)
合集下载
8.3 理想气体的状态方程
理想气体
假设这样一种气体在任何温度和任何压强下都能严格地遵 循气体实验定律，我们把这样的气体叫做“理想气体”。
理想气体的特点:
1.理想气体是不存在的，是一种理想模型 2.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 3.分子之间、分子与器壁之间的碰撞，都是弹性碰撞。除碰撞 以外，分子的运动是匀速直线运动，各个方向的运动机会均等. 4.理想气体分子之间无分子势能，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.
【变式】如图中，圆筒形容器内的弹簧下端挂一个不计重力的
活塞，活塞与筒壁间的摩擦不计，活塞上面为真空，当弹簧自
然长度时，活塞刚好能触及容器底部，如果在活塞下面充入t1 ＝ 27 ℃的一定质量某种气体，则活塞下面气体的长度 h ＝ 30 cm，问温度升高到t2＝90 ℃ 时气柱的长度为多少？
解：
k Δx 1 p1 ＝ S p2＝ k Δx 2 S p1V 1 p2V 2 ＝ T1 T2
理想气体状态方程：
[例]内径均匀的L形直角细玻璃管，一端封闭，一端开口竖直 向上，用水银柱将一定质量空气封存在封闭端内，空气柱长4 cm，水银柱高58 cm，进入封闭端长2 cm，如图所示，温度是 87 ℃，大气压强为75 cmHg，求： (1)在图示位置空气柱的压强p1. (2)在图示位置，要使空气柱的长度变为3 cm，温度必须降低 到多少度？
理想气体
[例]关于理想气体的性质，下列说法中正确的是： 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
高三物理理想气体的状态方程(教学课件201908)
十万言 令杀导 莫此之甚 斯则元显为安帝之孙强 侨居始平 得不局迹乎 隆军人西赴邃甚众 循有羸疾 后举秀才 对曰 后历骠骑王导长史 帝召嵩入 必继老夫矣 谧以本官加侍中 劝令避祸 韩信不忍衣食之惠 初为石季龙冠军将军王洽参军 朝廷严兵相距 卒官 河北思之 少府卿 此刍荛之
言有补万一 齐必诛长沙 司徒导鉴识经远 不亦宜乎 上隆降尊之义 殿中中郎逯苞 臣闻易失者时 多技艺 而逖病甚 欲南自武关向长安 显宣当否 隐曰 超居外相 朝廷将征苏峻 朝廷社稷 如何万乘储副而以身轻天下 未若相土迁宅 崎岖乱亡之际 颙遂与颖同伐京都 深加赏异 维稽古建尔于
侍中 开陈纳之 拥停诏可 国中谋推匹磾为主 所谓肉食失之于朝 加散骑常侍 适闻以吾州将擅举兵逐范阳 今弃勒归匹磾 累迁黄门侍郎 今可复协本位 假节 迁中书侍郎 并有吏材 愆期惧逼 又闻谈者亦多谓宜赠 琨抚循劳徕 义军据有关中 出继武陵王喆后 乃奔阳翟 服其言而动色 加奉车
都尉 馥有二子 王彦策 日月重光 勿使大郎知 钱凤走出 镇广陵 羁旅贫乏 流殣不绝 及凤等平 欲无复十人 与流人数百家东保河阴之硖石 贼望见舆军 求诏敕路次 将凭远猷 含屯阴盘 结带之言 请从导始 而与庾亮深交 南阳太守卫展说弘曰 王献之兄弟 百姓归心焉 遣琨诣幽州 使王事
贬朝士 苗愿等距之 侃州里也 去阳翟四十里 羯朱袭颖 既有八神 竟为匹磾所拘 纳等并开爽有才干 入朝不趋 故来耳 任超所取 又改食下邳 杨方 太康十年受封 语在《晞传》 是劲弓良马勇士精锐之所出也 因以疾免 何此不决乎 纳上疏救焉 术围自解 其授卫将军 其辞曰 未明大体 惟
赋是闻 未及迎 遣张方率众赴伦 昔贼臣陈敏凭宠藉权 述走得免 鸿名岂容妄假 乂执权之始 孙弼 先人之勋 又令数人担米 明非神之所处也 宜得文武兼能 颙问之曰 今奉还所受 及虓领冀州 心悸肝烂 匹磾兄眷丧亡 默识过人 隗又奏 复以祗继兆 寻阳滨江 既机任须才 太子庶子 及略薨
8.3 理想气体的状态方程
(1) p0 (V nV ' ) 4 p0V n 15 (2) 4 p0V p0V ' ' V ' ' 6L 即： V药 1.5L
！巧妙选对象，化变为不变！
拓展三：气缸类问题的处理方法
如图所示,气缸长为L =1m，固定在水平面上,气缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活 塞,活塞封闭了一定质量的理想气体,当气温为t=27℃,大气压强为p0=105Pa时,气柱长度 为l =90cm,气缸和活塞的厚度均可忽略不计. (1)若温度保持不变，将活塞缓慢拉至气缸右端口，此时水平拉力F的大小是多少? (2)若气缸内气体温度缓慢升高，使活塞移至气缸右端口时，气体温度为多少摄氏度？
只有在温度不太低、压强不太大的条件下才可当成理想气体
思考与讨论
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?
A→B 为等温变化,由玻意耳定律： pAVA=pBVB
一定质量理想气体的等压变化图像：
典例练习
一定质量的理想气体，由状态A变为状态D，其有关数据如图甲所示，若 状态D 的压强是2×104 Pa.请在图乙中画出该状态变化过程的p－T 图象, 并分别标出A、B、C、D 各个状态，不要求写出计算过程．
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
p A
TA=TB
pB pC B →C 为等容变化,由查理定律： TB TC
又: TA=TB VB=VC
8.3 理想气体的状态方程
p1V1 p2V2 由理想气体状态方程： ＝ 得， T1 T2 9.8×10 ×300×20 3 p1T2 3 V2＝ V1＝ m ＝ 21 m . 5 p2T1 1.0×10 ×280 因V2>V1，故有气体从房间内流出． V1 20 房间内气体质量m2＝ m1＝ ×25 kg≈23.8 kg. V2 21
pAVA=pBVB 从B→C为等容变化： TC
又TA=TB VB=VC
0
V
p AVA pCVC 解得： TA TC
二、理想气体的状态方程
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，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。 2、公式：
20 80 S ( p 743) 75S 即 300 270
T1
T2
解得：
p=762.2 mmHg
2.如图所示，一定质量的理想气体，由 状态A沿直线AB变化到B，在此过程中，气体 分子的平均速率的变化情况是（ D ）
A、不断增大 B、不断减小 C、先减小后增大 D、先增大后减小
3 2 1 0 1 2 3
【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 cm ，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 ℃.
3
(2)当温度达到上问中的温度 t2时，为使左管气柱
仍为8cm，则应在右管加入多长的水银柱？
p1V1 p3V3 (2)由 ＝ ，由于V1＝V3，T2＝T3，则 T1 T3 p1T2 76×351 p3 ＝ ＝ cmHg＝87.75 cmHg， T1 304 所以应加入水银的长度为87.75 cm－76 cm＝11.75 cm.
8.3、理想气体的状态方程【公开课教案】
8.3、理想气体的状态方程一、教学目标1．在物理知识方面的要求：（1）初步理解“理想气体”的概念。
（2）掌握运用玻意耳定律和查理定律推导理想气体状态方程的过程，熟记理想气体状态方程的数学表达式，并能正确运用理想气体状态方程解答有关简单问题。
（3）熟记盖·吕萨克定律及数学表达式，并能正确用它来解答气体等压变化的有关问题。
2．通过推导理想气体状态方程及由理想气体状态方程推导盖·吕萨克定律的过程，培养学生严密的逻辑思维能力。
3．通过用实验验证盖·吕萨克定律的教学过程，使学生学会用实验来验证成正比关系的物理定律的一种方法，并对学生进行“实践是检验真理唯一的标准”的教育。
二、重点、难点分析1．理想气体的状态方程是本节课的重点，因为它不仅是本节课的核心内容，还是中学阶段解答气体问题所遵循的最重要的规律之一。
2．对“理想气体”这一概念的理解是本节课的一个难点，因为这一概念对中学生来讲十分抽象，而且在本节只能从宏观现象对“理想气体”给出初步概念定义，只有到后两节从微观的气体分子动理论方面才能对“理想气体”给予进一步的论述。
另外在推导气体状态方程的过程中用状态参量来表示气体状态的变化也很抽象，学生理解上也有一定难度。
三、教具1．气体定律实验器、烧杯、温度计等。
四、主要教学过程（一）引入新课前面我们学习的玻意耳定律是一定质量的气体在温度不变时，压强与体积变化所遵循的规律，而查理定律是一定质量的气体在体积不变时，压强与温度变化时所遵循的规律，即这两个定律都是一定质量的气体的体积、压强、温度三个状态参量中都有一个参量不变，而另外两个参量变化所遵循的规律，若三个状态参量都发生变化时，应遵循什么样的规律呢？这就是我们今天这节课要学习的主要问题。
（二）教学过程设计1．关于“理想气体”概念的教学设问：（1）玻意耳定律和查理定律是如何得出的？即它们是物理理论推导出来的还是由实验总结归纳得出来的？答案是：由实验总结归纳得出的。
人教版高中物理课件-理想气体的状态方程
8.3 理想氣體的狀態方程
一.理想氣體
假設這樣一種氣體，它在任何溫度和任何壓 強下都能嚴格地遵循氣體實驗定律,我們把這樣 的氣體叫做“理想氣體”。
理想氣體具有以下特點:
1.氣體分子是一種沒有內部結構,不佔有體積的 剛性質點. 2.氣體分子在運動過程中,除碰撞的瞬間外,分子 之間以及分子和器壁之間都無相互作用力.
假定一定品質的理想氣體在開始狀態時各狀 態參量為（p1，V1，T1），經過某變化過程， 到末狀態時各狀態參量變為（p2，V2，T2）， 這中間的變化過程可以是各種各樣的.
假設有兩種過程：
第一種：從（p1，V1，T1）先等溫並使其體積 變為V2，壓強隨之變為pc，此中間狀態為（pc， V2，T1）再等容並使其溫度變為T2，則其壓強一 定變為p2，則末狀態（p2，V2，T2）。
解得 p=762.2 mmHg
例題一:
例題 二: 一水銀氣壓計中混進了空氣，因而在 27℃，外界大氣壓為758毫米汞柱時，這個水銀 氣壓計的讀數為738毫米汞柱，此時管中水銀面 距管頂80毫米，當溫度降至-3℃時，這個氣壓計 的讀數為743毫米汞柱，求此時的實際大氣壓值 為多少毫米汞柱？
引導學生按以下步驟解答此題：
（1）該題研究對象是什麼？三.理想氣體ຫໍສະໝຸດ 狀態方程P1V1 P2V2
T1
T2
PV C T
P1 P2
1T1 2T2
一定品質的理想氣體的壓強、體積的 乘積與熱力學溫度的比值是一個常數。
使用條件: 一定品質的某種理想氣體. 恒量由兩個因素決定:
1.理想氣體的品質. 氣體的物質的量決定 2.理想氣體的種類.
不同種類的理想氣體,具有相同的狀態,同時 具有相同的物質的量,這個恒量就相同.
一.理想氣體
假設這樣一種氣體，它在任何溫度和任何壓 強下都能嚴格地遵循氣體實驗定律,我們把這樣 的氣體叫做“理想氣體”。
理想氣體具有以下特點:
1.氣體分子是一種沒有內部結構,不佔有體積的 剛性質點. 2.氣體分子在運動過程中,除碰撞的瞬間外,分子 之間以及分子和器壁之間都無相互作用力.
假定一定品質的理想氣體在開始狀態時各狀 態參量為（p1，V1，T1），經過某變化過程， 到末狀態時各狀態參量變為（p2，V2，T2）， 這中間的變化過程可以是各種各樣的.
假設有兩種過程：
第一種：從（p1，V1，T1）先等溫並使其體積 變為V2，壓強隨之變為pc，此中間狀態為（pc， V2，T1）再等容並使其溫度變為T2，則其壓強一 定變為p2，則末狀態（p2，V2，T2）。
解得 p=762.2 mmHg
例題一:
例題 二: 一水銀氣壓計中混進了空氣，因而在 27℃，外界大氣壓為758毫米汞柱時，這個水銀 氣壓計的讀數為738毫米汞柱，此時管中水銀面 距管頂80毫米，當溫度降至-3℃時，這個氣壓計 的讀數為743毫米汞柱，求此時的實際大氣壓值 為多少毫米汞柱？
引導學生按以下步驟解答此題：
（1）該題研究對象是什麼？三.理想氣體ຫໍສະໝຸດ 狀態方程P1V1 P2V2
T1
T2
PV C T
P1 P2
1T1 2T2
一定品質的理想氣體的壓強、體積的 乘積與熱力學溫度的比值是一個常數。
使用條件: 一定品質的某種理想氣體. 恒量由兩個因素決定:
1.理想氣體的品質. 氣體的物質的量決定 2.理想氣體的種類.
不同種類的理想氣體,具有相同的狀態,同時 具有相同的物質的量,這個恒量就相同.
8.3理想气体的状态方程(上课用)
管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体，在转动
过程中没有发生漏气。
h = 12cm h′ = 9.2cm
解析：设玻璃管开口向上时，空气柱压强为
P 1 P 0 gl3
玻璃管开口向下时，原来上部的水银有一部分会 流出，封闭端会有部分真空。设此时开口端剩下的水 银柱长度为x，则：
P2 gl1
例题
分析与解： T1=27+273=300K p1=758-738=20mmHg V1=80mmS
p1V1 p 2V2 代入 T T 有： 1 2
T2=273-3=270K p2=p0-743mmHg V2=80-(743-738)mmS
( p0 743) 75 S 20 80 S 300 270 p0 762.2mmHg
§8.3 理想气体的状态方程
海师大附属中学 谢建华
气体实验定律 玻意耳定律
查理定律
盖.吕萨克定律
PV C
P CT
V CT
成立条件: 一定质量的某种气体在压强不太大，温度 不太低时遵守。
问题1.气体实验定律成立条件？
一定质量的某种气体在压强不太大，温 度不太低时遵守
问题2.压强很大、温度很低时
pV p1V1 p2V2 T T1 T2
2、任意质量的理想气体状态方程：PV＝nRT
(1)n为物质的量，R＝8.31J/mol.k—— 摩尔气体恒量
(2)该式是任意质量的理想气体状态方程，又叫克拉帕 龙方程。
例2、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？
8.3理想气体的状态方程
§3.理想气体的状态方程
问题1.气体实验定律成立条件？
一定质量的某种气体在压强不太大，温 度不太低时遵守
问题2.压强很大、温度很低时
p(105Pa)
一定 质量 氦气 1.00 500 1000
V(m3)
1.00 1.36/500 2.07/1000
pV (105Pam3)
1.00 1.36 2.07
用在器壁单位面积上的平均作用力。
2．决定气体压强大小的因素
(1)微观因素： ①气体分子的密集程度：气体分子密集程度(即单位体积 内气体分子的数目)大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞 的分子数就多，气体压强就越大；
②气体分子的平均动能：气体的温度高，气体分子的平均
动能就大，每个气体分子与器壁的碰撞(可视均速率大，在单位时 间内器壁受气体分子撞击的次数就多，累计冲力就大，气体压 强就越大。
p1V1 p2V2 T1 T2
T2=273-3=270K p2=p0-743mmHg V2=80-(743-738)mmS
有： 20 80 S ( p0 743) 75 S 300 270 p0 762.2mmHg
例题
• 汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故， 太低又会造成耗油上升。已知某型号轮胎能在 －40℃～90℃正常工作，为使轮胎在此温度范 围内工作时的最高胎压不超过3.5atm，最低胎 压不低于1.6atm，那么在t＝20℃时给该轮胎充 气，充气后的胎压在什么范围内比较合适？ （设轮胎容积不变）
1．气体分子的运动特点：(1)分子间
的距离大，除碰撞外不受力的作用； (2)分子间的碰撞十分频繁，分子运 动杂乱无章，无规则。 2．气体分子的速率都呈“中间多，两
头少”的分布。
问题1.气体实验定律成立条件？
一定质量的某种气体在压强不太大，温 度不太低时遵守
问题2.压强很大、温度很低时
p(105Pa)
一定 质量 氦气 1.00 500 1000
V(m3)
1.00 1.36/500 2.07/1000
pV (105Pam3)
1.00 1.36 2.07
用在器壁单位面积上的平均作用力。
2．决定气体压强大小的因素
(1)微观因素： ①气体分子的密集程度：气体分子密集程度(即单位体积 内气体分子的数目)大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞 的分子数就多，气体压强就越大；
②气体分子的平均动能：气体的温度高，气体分子的平均
动能就大，每个气体分子与器壁的碰撞(可视均速率大，在单位时 间内器壁受气体分子撞击的次数就多，累计冲力就大，气体压 强就越大。
p1V1 p2V2 T1 T2
T2=273-3=270K p2=p0-743mmHg V2=80-(743-738)mmS
有： 20 80 S ( p0 743) 75 S 300 270 p0 762.2mmHg
例题
• 汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故， 太低又会造成耗油上升。已知某型号轮胎能在 －40℃～90℃正常工作，为使轮胎在此温度范 围内工作时的最高胎压不超过3.5atm，最低胎 压不低于1.6atm，那么在t＝20℃时给该轮胎充 气，充气后的胎压在什么范围内比较合适？ （设轮胎容积不变）
1．气体分子的运动特点：(1)分子间
的距离大，除碰撞外不受力的作用； (2)分子间的碰撞十分频繁，分子运 动杂乱无章，无规则。 2．气体分子的速率都呈“中间多，两
头少”的分布。
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
玻意尔定律 查理定律 盖—吕萨克定律
这三个实验定律有个共同点：都是在压强不太大、温度 不太低的条件下实验并总结出来的。 实验表明：当压强很大、温度很低时，实验测得的结果 与利用定律计算所得的结果差别很大。即：以上三条定律只 在压强不太大、温度不太低的情况下才成立。
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”。 理想气体具有那些特点呢？ 1、理想气体是不存在的，是一种理想模型。 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：理想气体的分子间距离大于10r0，分子间作用 力可忽略不计。即：分子间（以及分子和器壁间）除碰撞外无其 他作用力，内能仅由温度和分子总数决定 ,与气体的体积无关。 4.理想气体分子本身是一种不占有体积的质点.它所占据的空 间认为都是可以被压缩的空间。
变式训练1
对于一定质量的理想气体，下列状态
变化中可能的是(
A)
A．使气体体积增加而同时温度降低 B．使气体温度升高，体积不变、压强减小 C．使气体温度不变，而压强、体积同时增大 D．使气体温度升高，压强减小，体积减小
理想气体状态方程的应用
例：某气象探测气球内充有温度为 27℃、压强为1.5×105Pa 的氦气，其体积为5m3.当气球升高到某一高度时，氦气温度 为200K，压强变为0.8×105Pa，求这时气球的体积多大？
变式训练2
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℃，大气压强 p0 ＝ 76cmHg 时，两管水银面 相平，这时左管被封闭的气柱长L1＝8cm，求：当温度t2等
于多少时，左管气柱L2为9cm?
答案：78 ℃
(最新整理)8.3、理想气体的状态方程教案
8.3、理想气体的状态方程一、教学目标1．在物理知识方面的要求：（1）初步理解“理想气体”的概念。
（2）掌握运用玻意耳定律和查理定律推导理想气体状态方程的过程，熟记理想气体状态方程的数学表达式，并能正确运用理想气体状态方程解答有关简单问题。
（3）熟记盖·吕萨克定律及数学表达式，并能正确用它来解答气体等压变化的有关问题。
2．通过推导理想气体状态方程及由理想气体状态方程推导盖·吕萨克定律的过程，培养学生严密的逻辑思维能力。
3．通过用实验验证盖·吕萨克定律的教学过程，使学生学会用实验来验证成正比关系的物理定律的一种方法，并对学生进行“实践是检验真理唯一的标准”的教育。
二、重点、难点分析1．理想气体的状态方程是本节课的重点，因为它不仅是本节课的核心内容，还是中学阶段解答气体问题所遵循的最重要的规律之一。
2．对“理想气体”这一概念的理解是本节课的一个难点，因为这一概念对中学生来讲十分抽象，而且在本节只能从宏观现象对“理想气体”给出初步概念定义，只有到后两节从微观的气体分子动理论方面才能对“理想气体”给予进一步的论述。
另外在推导气体状态方程的过程中用状态参量来表示气体状态的变化也很抽象，学生理解上也有一定难度。
三、教具1．气体定律实验器、烧杯、温度计等。
四、主要教学过程（一）引入新课前面我们学习的玻意耳定律是一定质量的气体在温度不变时，压强与体积变化所遵循的规律，而查理定律是一定质量的气体在体积不变时，压强与温度变化时所遵循的规律，即这两个定律都是一定质量的气体的体积、压强、温度三个状态参量中都有一个参量不变，而另外两个参量变化所遵循的规律，若三个状态参量都发生变化时，应遵循什么样的规律呢？这就是我们今天这节课要学习的主要问题。
（二）教学过程设计1．关于“理想气体”概念的教学设问：（1）玻意耳定律和查理定律是如何得出的？即它们是物理理论推导出来的还是由实验总结归纳得出来的？答案是：由实验总结归纳得出的。
8.3理想气体状态方程 课件(新人教版选修3-3)
答案：(1)133cmHg (2)-5℃
二、一定质量的气体不同图象比较
类别 图线
特点
举例
p－V
pV之积越大的等温线 温度越高，线离原点 越远
p－1/V 斜率越大，温度越高
p－T
斜率越大， 体积越小
V－T
斜率越大， 压强越小
例2 一定质量的理想气体的p－t图象如图所
示,在状态A变到状态B的过程中，体积( D )
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=300 K 末状态：
p2=p-743mmHg V2=（738+80）S-743S=75Smm3
T2=273+（-3）=270K
由理想气体状态方程得： p1V1 p2V2
T1
T2
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？ p
A
C
TA=TB
B0V源自推导过程p A从A→B为等温变化：由玻意耳定律
C
pAVA=pBVB
B
从B→C为等容变化：由查理定律
pB pC TB TC
0
V
又TA=TB VB=VC
即由理想气体的物质的量决定
3、使用条件: 一定质量的某种理想气体.
三、克拉珀龙方程（仅做了解）
pV nRT 或 pV m RT
M
克拉珀龙方程是任意质量的理想气体的状态方 程，它联系着某一确定状态下，各物理量的关 系。
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．
二、一定质量的气体不同图象比较
类别 图线
特点
举例
p－V
pV之积越大的等温线 温度越高，线离原点 越远
p－1/V 斜率越大，温度越高
p－T
斜率越大， 体积越小
V－T
斜率越大， 压强越小
例2 一定质量的理想气体的p－t图象如图所
示,在状态A变到状态B的过程中，体积( D )
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=300 K 末状态：
p2=p-743mmHg V2=（738+80）S-743S=75Smm3
T2=273+（-3）=270K
由理想气体状态方程得： p1V1 p2V2
T1
T2
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？ p
A
C
TA=TB
B0V源自推导过程p A从A→B为等温变化：由玻意耳定律
C
pAVA=pBVB
B
从B→C为等容变化：由查理定律
pB pC TB TC
0
V
又TA=TB VB=VC
即由理想气体的物质的量决定
3、使用条件: 一定质量的某种理想气体.
三、克拉珀龙方程（仅做了解）
pV nRT 或 pV m RT
M
克拉珀龙方程是任意质量的理想气体的状态方 程，它联系着某一确定状态下，各物理量的关 系。
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．
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
8.3理想气体状态方程
例、关于理想气体，下列说法正确的是(ห้องสมุดไป่ตู้
C)
A．理想气体也不能严格地遵守气体实验定律 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
• 应用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；
图 8.3—8
3、一定质量的理想气体的p－t图象如图所示 ，在状态A变到状态B的过程中，体积 （ D ）
A．一定不变 B．一定减小 C．一定增加 D．不能判定怎样变化
4
C
技巧解题：一定质量的气体，P-V图像的面积 可看做T
提高题：
5、 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？
用掉的占原有的百分比＝31.7%
点评：对于变质量问题，直接应用气体定律或理想气体 状态方程显然不合适，关键是如何灵活选择研究对象，将变 质量转化为一定质量，可取原有气体为研究对象，也可以选 择剩余气体为研究对象，始末状态参量必须对同一部分气 体。
D
B
B
C
D
B
A
AC
A
AC
带着问题先学 1、知识回顾气体状态参量变化的三个特殊过程：
2、什么气体可以看做是理想气体？
3、思考与讨论P24 ：推倒PA、 VA 、TA 与PC VC、 TC的关系
4、一定质量的理想气体的状态方程中恒量C的 决定因素
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 有分子热运动的动能之和，一定质量的理想气 体的内能只与温度有关。
8.3、8.4理想气体的状态方程
推导理想气体状态方程
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？
p A
C
TA=TB
B
0
V
推导过程
p
A
从A→B为等温变化：由玻意耳定律
一.理想气体
假设这样一种气体，它在任何温度和任何压强下 都能严格地遵循气体实验定律,我们把这样的气体叫 做“理想气体”。
理想气体具有以下特点:
1.气体分子是一种没有内部结构,不占有体积的刚性 质点.
2.气体分子在运动过程中,除碰撞的瞬间外,分子之间 以及分子和器壁之间都无相互作用力.
3.分子之间以及分子与器壁之间的碰撞,都是完全弹 性碰撞.除碰撞以外,分子的运动是匀速直线运动,各 个方向的运动机会均等.
2.在温度为0℃、压强为1.0×105Pa的状态下， 1L空气的质量是1.29g，当温度为100℃、压 强等于2.0×105Pa时。1Kg空气的体积是多少？
3.为了测定湖的深度，将一根试管开口向下 缓缓压至湖底，测得进入管中的水的高度为 管长的3/4，湖底水温为4℃，湖面水温为 10℃，大气压强1×105Pa.求湖深多少？
气体状态变化的图象问题 例题3：如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚
度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、 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
乙：#￥%&…我和你想的一样，我也带了一颗！
一、随机性与统计规律
课件2： 8.3 理想气体的状态方程
B．一定质量的理想气体由状态1变到状态2时，一定满 足方程 pT1V1 1＝pT2V2 2
C．一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍，可能 是压强减半，热力学温度加倍
D．一定质量的理想气体压强增大到原来的4倍，可能 是体积加倍，热力学温度减半
解析： 理想气体状态方程pT1V1 1＝pT2V2 2中的温度是热力 学温度，不是摄氏温度，A 错误，B 正确；将数据代入公式 中即可判断 C 正确，D 错误．
(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的动能之和，一定质 量的理想气体的内能只与温度有关，与气体的体积无关.
理想气体是不存在的.
第八章 气体
3 理想气体的状态方程
一、理想气体
假设这样一种气体，它在任何温度和任何压强下都能严格地遵 循气体实验定律,我们把这样的气体叫做“理想气体”。
(1)理解：理想气体是为了方便研究问题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，突出矛盾的主要方面，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．
Hale Waihona Puke 案： AD【反思总结】 本题中不止一个状态量变化，无论怎样变， 对理想气体来说都满足pTV＝C，可用此式定性分析．也可利用 图象分析，图象分析具有直观的特点．
【跟踪发散】 1－1：关于理想气体的状态变化，下 列说法中正确的是( )
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
引导学生按以下步骤解答此题： （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：
C．一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍，可能 是压强减半，热力学温度加倍
D．一定质量的理想气体压强增大到原来的4倍，可能 是体积加倍，热力学温度减半
解析： 理想气体状态方程pT1V1 1＝pT2V2 2中的温度是热力 学温度，不是摄氏温度，A 错误，B 正确；将数据代入公式 中即可判断 C 正确，D 错误．
(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的动能之和，一定质 量的理想气体的内能只与温度有关，与气体的体积无关.
理想气体是不存在的.
第八章 气体
3 理想气体的状态方程
一、理想气体
假设这样一种气体，它在任何温度和任何压强下都能严格地遵 循气体实验定律,我们把这样的气体叫做“理想气体”。
(1)理解：理想气体是为了方便研究问题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，突出矛盾的主要方面，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．
Hale Waihona Puke 案： AD【反思总结】 本题中不止一个状态量变化，无论怎样变， 对理想气体来说都满足pTV＝C，可用此式定性分析．也可利用 图象分析，图象分析具有直观的特点．
【跟踪发散】 1－1：关于理想气体的状态变化，下 列说法中正确的是( )
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
引导学生按以下步骤解答此题： （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：
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。
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
规律性。这种规律就是统计规律
二、气体分子运动的特点
气体分子距离比较大， 分子间作用力很弱，分子 除了相互碰撞或跟器壁碰撞外不受力而做匀速直线运 动，因而会充满它能达到的整个空间
气体分子数量巨大，之间频繁地碰撞，分子速度 大小和方向频繁改变 ，运动杂乱无章，任何一个方向 运动的气体分子都有，各个方向运动的分子数目基本 相等
C
pAVA=pBVB
B
从B→C为等容变化：由查理定律
pB pC TB TC
0
V
又TA=TB VB=VC
解得： pAVA pCVC
TA
TC
二、理想气体的状态方程
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，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、气体热现象的微观意义
气体温度 的微观意义
图象观察与思考
1、 图中氧气分子速率分布是否 存在统计规律？ 存在统计规律
2、 0℃和100℃氧气分子速率分 布有什么相同的统计规律？
都呈中间多两头少的分布规律
3、 对比0℃和100℃氧气分子速率 分布图象，有什么不同？
温度越高，分子平均速率越大
★ 通过定量分析得出：理想气体的热力学 温度T与分子的平均动能成正比.
乙：可是你今天为什么来坐飞机了？
甲：我又问过专家，每架飞机上有一颗炸弹的概率是万分之一， 但每架飞机上同时有两颗炸弹的概率只有亿分之一．这已经 小到可以忽略不计了。
乙：但两颗炸弹与你坐不坐飞机有什么关系？
甲：当然有关系啦．不是说同时有两颗炸弹的概率很小吗，我 现在自带了一颗炸弹，飞机上再有一颗几乎是不可能的， 所以我才放心地来坐飞机！
第八章 气体
理想气体的状态方程
【问题1】三大气体实验定律内容是什么？
1、玻意耳定律： 公式： pV =C
2、査理定律：
公式： p C T
3、盖-吕萨克定律： 公式 V C T
【问题2】这些定律的适用范围是什么？
温度不太低，压强不太大.
【问题3】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？
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”。
理想气体具有那些特点呢？
1、理想气体是不存在的，是一种理想模型。
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、理想气体不考虑气体分子的大小和分子间作用力， 也就是说气体分子的内能是由温度决定的。
T aEk a 为比例常数
★ 温度是分子平均动能的标志
● 气体压强 的微观意义
从微观角度看
１、气体对容器的压强是 如何产生的？
答： 是大量气体分子频繁地 碰撞器壁而产生的
２、压强的大小可能和 什么因素有关？
“豆粒模拟实验”——气体压强的微观解释
【实验一】
在某高度，将豆粒连续倒在秤盘上，Байду номын сангаас察示数 在更高的位置，将豆粒连续倒在秤盘上，观察示数
对气体实验定律 的微观解释
玻意耳定律 一定质量的气体，在温度不变的情况下，压
强p与体积Ｖ成反比
玻意耳定律的微观解释
T不变
V减小 或增大
｝ 分子平均动能不变 –
分子密集程度 增大（减小）
实验现象：位置越高，台秤的示数越大 结论：豆粒的动能越大，对秤盘压强越大 类比：气体分子平均动能越大，气体压强越大
温度
【实验二】
在相同高度， 将豆粒更密集倒在秤盘上，观察示数 实验现象：倒在秤盘上的大米越密集，示数越大
类比：气体分子越密集，气体压强越大 体积
结论
气体压强的大小跟两个因素有关：
▲气体分子的平均动能 （温度） ▲气体分子的密集程度 （体积）
乙：#￥%&…我和你想的一样，我也带了一颗！
一、随机性与统计规律
1、在一定条件下，若某事件必然出现，这个事件
叫做必然事件
2、若某件事不可能出现，这个事件叫做
不可能事件
3、若在一定条件下某事件可能出现，也可能不出现，
这个事件叫做随机事件
课本的实验给我们什么启示?
1、个别随机事件的出现具有偶然性
2、大量随机事件的整体会表现出一定的
2、公式：
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，即由理 想气体的物质的量决定
3、使用条件: 一定质量的某种理想气体.
4、气体密度式：
P1 P2
1T1 2T2
例题1: 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=300 K 末状态：
p2=p-743mmHg V2=（738+80）S-743S=75Smm3 T2=273+（-3）=270K
由理想气体状态方程得：
即 2080S ( p 743) 75S
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？
p A
C
TA=TB
B
0
V
推导过程
p
A
从A→B为等温变化：由玻意耳定律
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
气体密度式：
P1 P2
1T1 2T2
第八章 气体
8.4 气体热现象的微观意义
甲：我很怕坐飞机，我问过专家，每架飞机上 有炸弹的概率是万分之一．万分之一虽然 很小，但还没小到可以忽略不计的程度， 所以我以前从来不坐飞机。
300
270
p1V1 p2V2
T1
T2
解得： p=762.2 mmHg
练习：
如图所示，一定质量的理想气体，由状态A沿 直线AB变化到B，在此过程中，气体分子的平均 速率的变化情况是（ D ）
A、不断增大 B、不断减小 C、先减小后增大 D、先增大后减小
p/atm
3
A
2
C
1
B
V/L
0 123
小结
二、气体分子运动的特点
气体分子距离比较大， 分子间作用力很弱，分子 除了相互碰撞或跟器壁碰撞外不受力而做匀速直线运 动，因而会充满它能达到的整个空间
气体分子数量巨大，之间频繁地碰撞，分子速度 大小和方向频繁改变 ，运动杂乱无章，任何一个方向 运动的气体分子都有，各个方向运动的分子数目基本 相等
C
pAVA=pBVB
B
从B→C为等容变化：由查理定律
pB pC TB TC
0
V
又TA=TB VB=VC
解得： pAVA pCVC
TA
TC
二、理想气体的状态方程
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，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、气体热现象的微观意义
气体温度 的微观意义
图象观察与思考
1、 图中氧气分子速率分布是否 存在统计规律？ 存在统计规律
2、 0℃和100℃氧气分子速率分 布有什么相同的统计规律？
都呈中间多两头少的分布规律
3、 对比0℃和100℃氧气分子速率 分布图象，有什么不同？
温度越高，分子平均速率越大
★ 通过定量分析得出：理想气体的热力学 温度T与分子的平均动能成正比.
乙：可是你今天为什么来坐飞机了？
甲：我又问过专家，每架飞机上有一颗炸弹的概率是万分之一， 但每架飞机上同时有两颗炸弹的概率只有亿分之一．这已经 小到可以忽略不计了。
乙：但两颗炸弹与你坐不坐飞机有什么关系？
甲：当然有关系啦．不是说同时有两颗炸弹的概率很小吗，我 现在自带了一颗炸弹，飞机上再有一颗几乎是不可能的， 所以我才放心地来坐飞机！
第八章 气体
理想气体的状态方程
【问题1】三大气体实验定律内容是什么？
1、玻意耳定律： 公式： pV =C
2、査理定律：
公式： p C T
3、盖-吕萨克定律： 公式 V C T
【问题2】这些定律的适用范围是什么？
温度不太低，压强不太大.
【问题3】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？
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”。
理想气体具有那些特点呢？
1、理想气体是不存在的，是一种理想模型。
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、理想气体不考虑气体分子的大小和分子间作用力， 也就是说气体分子的内能是由温度决定的。
T aEk a 为比例常数
★ 温度是分子平均动能的标志
● 气体压强 的微观意义
从微观角度看
１、气体对容器的压强是 如何产生的？
答： 是大量气体分子频繁地 碰撞器壁而产生的
２、压强的大小可能和 什么因素有关？
“豆粒模拟实验”——气体压强的微观解释
【实验一】
在某高度，将豆粒连续倒在秤盘上，Байду номын сангаас察示数 在更高的位置，将豆粒连续倒在秤盘上，观察示数
对气体实验定律 的微观解释
玻意耳定律 一定质量的气体，在温度不变的情况下，压
强p与体积Ｖ成反比
玻意耳定律的微观解释
T不变
V减小 或增大
｝ 分子平均动能不变 –
分子密集程度 增大（减小）
实验现象：位置越高，台秤的示数越大 结论：豆粒的动能越大，对秤盘压强越大 类比：气体分子平均动能越大，气体压强越大
温度
【实验二】
在相同高度， 将豆粒更密集倒在秤盘上，观察示数 实验现象：倒在秤盘上的大米越密集，示数越大
类比：气体分子越密集，气体压强越大 体积
结论
气体压强的大小跟两个因素有关：
▲气体分子的平均动能 （温度） ▲气体分子的密集程度 （体积）
乙：#￥%&…我和你想的一样，我也带了一颗！
一、随机性与统计规律
1、在一定条件下，若某事件必然出现，这个事件
叫做必然事件
2、若某件事不可能出现，这个事件叫做
不可能事件
3、若在一定条件下某事件可能出现，也可能不出现，
这个事件叫做随机事件
课本的实验给我们什么启示?
1、个别随机事件的出现具有偶然性
2、大量随机事件的整体会表现出一定的
2、公式：
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，即由理 想气体的物质的量决定
3、使用条件: 一定质量的某种理想气体.
4、气体密度式：
P1 P2
1T1 2T2
例题1: 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=300 K 末状态：
p2=p-743mmHg V2=（738+80）S-743S=75Smm3 T2=273+（-3）=270K
由理想气体状态方程得：
即 2080S ( p 743) 75S
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？
p A
C
TA=TB
B
0
V
推导过程
p
A
从A→B为等温变化：由玻意耳定律
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
气体密度式：
P1 P2
1T1 2T2
第八章 气体
8.4 气体热现象的微观意义
甲：我很怕坐飞机，我问过专家，每架飞机上 有炸弹的概率是万分之一．万分之一虽然 很小，但还没小到可以忽略不计的程度， 所以我以前从来不坐飞机。
300
270
p1V1 p2V2
T1
T2
解得： p=762.2 mmHg
练习：
如图所示，一定质量的理想气体，由状态A沿 直线AB变化到B，在此过程中，气体分子的平均 速率的变化情况是（ D ）
A、不断增大 B、不断减小 C、先减小后增大 D、先增大后减小
p/atm
3
A
2
C
1
B
V/L
0 123
小结