人教版高中物理选修3-3_理想气体的状态方程_PPT课件
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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=
2013物理人教版选修3-3 课件：第八章 3 理想气体的状态方程PPT教学课件
2020/12/10
2
(2)微观上： ①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． ②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．
＝p2V2，即玻意耳定律．
(2)一定质量的理想气体，当 V1＝V2 时，由pT1V1 1＝pT2V2 2得Tp11＝
Tp22，即查理定律．
(3)一定质量的理想气体，当 p1＝p2 时，由pT1V1 1＝pT2V2 2得VT11＝
VT22，即盖—吕萨克定律．
2020/12/10
8
2．推广：气体密度与状态参量的关系 把 V＝mρ 代入状态方程pT1V1 1＝pT2V2 2，得ρp1T1 1＝ρp2T2 2，由此可知，
2．公式：___pT_1V_1 1_＝__p_T2_V2_2_____或____p_TV_____＝C.(式中的恒量 C 由气体的种类和质量决定，与其他参量无关)
3．公式的适用条件：质量不变的理想气体．
2020/12/10
4
1．(双选)关于理想气体，下列说法正确的是( CD ) A．理想气体就是温度不太低、压强不太大的气体 B．理想气体就是处于标准状况下的气体 C．通常气体只是近似遵守气体实验定律，而理想气体严格 遵守气体实验定律 D．理想气体是一个理想化模型，实际并不存在 2．关于理想气体， 正确说法是( C ) A．只有当温度很低时， 实际气体才可当作理想气体 B．只有压强很大时， 实际气体才可当作理想气体 C．在常温常压下， 许多实际气体可当作理想气体 D．所有的实际气体在任何情况下， 都可以当作理想气体
《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
人教版物理选修3-3 8.3理想气体状态方程(共20张PPT)
V2＝V ， T2＝300 K
由理想气体状态方程 p1V1 p2V2 得筒内压强： T1 T2
p 2＝
p1V1T2 V2T1
＝
4
2V 3 250
300 V
atm＝3.2 atm.
◆ 课堂小结
一.建立理想气体的模型，并知道实际气体在什么 情况下可以看成理想气体.
二.能够从气体定律推出理想气体的状态方程.
p1V1 p2V2 或 pV C
T1
T2
T
三.掌握理想气体状态方程的内容、表达式和气体
图像，并能熟练应用方程解决实际问题.
压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。
2、表达式：
p1V1 p2V2 或
T1
T2
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.
◆ 科学论证 形成关联
理想气体 状态方程
PV T
C
T不变 V不变
玻意耳定律 查理定律
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=80S mm3 T1=273+27=300 K 末状态： p2=p-743mmHg V2=（80-5）S=75S mm3 T2=273+（-3）=270K
由理想气体状态方程得：p1V1 p2V2
T1
T2
即 2080S ( p 743) 75S
人教版 选修3-3 第八章 气体
理想气体的状态方程
◆ 趣味军事
◆ 知识回顾
【问题1】通常我们研究一个热力学系统的 三种性质的对应哪些状态参量？
人教版高中物理选修(3-3)8.3《理想气体的状态方程》ppt课件
说明从初态到末态各两个状态参量之间的关系，只跟这两个状 态有关，与中间过程无关。
【误区警示】理想气体状态方程的推导引入了中间状态，学生很容易错认为 初末两个状态参量之间的关系和中间过程有关，这里教师要向学生明确初末 两个状态参量之间的关系，只跟这两个状态有关，与中间过程无关，引入中 间过程只是为了方便研究初末两个状态参量之间存在关系的一种手段而已。
解题时，要求公式两边p、V、T的单位分别一致即可，不一定采用国
际单位。
p1V1 p2V2
T1
T2
【温馨提示】对于一定质量的理想气体，可以方便的应用实验定律或理想气 体状态方程解决，但我们也经常遇到两部分气体关联的问题，这时我们要抓 住两部分气体之间的联系，正确选取研究对象，应用状态方程即可解决。
【探究归纳】 1.理想气体是一种经科学抽象而建立的理想化模型。 2.实际气体在常温常压下都可看做理想气体。
【典例1】关于理想气体的特点，下列说法中正确的是( ) A．理想气体是一种理想化的物理模型，实际并不存在 B．所有的实际气体在任何情况下，都可以看成理想气体 C．一定质量的理想气体，如果内能增大，其温度一定升高 D．氦气是液化温度最低的气体，所以氦气在任何情况下均可 视为理想气体 【思路点拨】解答本题要把握以下三点 （1）理想气体的概念。 （2）实际气体看做理想气体的条件。 （3）理想气体内能的特点。
考查内容 用状态方高二检测）用钉子固定的活塞把容器分成A、B两部分， 其容积之比VA∶VB=2∶1，如图所示。起初A中空气温度为127 ℃、压强 1.8×105 Pa，B中空气温度为27 ℃，压强为1.2×105 Pa。拔去钉子，使活塞 可以无摩擦地移动但不漏气，由于容器壁缓慢导热，最后都 变成室温27 ℃，活塞也停住，求最后 A、B中气体的压强。
【误区警示】理想气体状态方程的推导引入了中间状态，学生很容易错认为 初末两个状态参量之间的关系和中间过程有关，这里教师要向学生明确初末 两个状态参量之间的关系，只跟这两个状态有关，与中间过程无关，引入中 间过程只是为了方便研究初末两个状态参量之间存在关系的一种手段而已。
解题时，要求公式两边p、V、T的单位分别一致即可，不一定采用国
际单位。
p1V1 p2V2
T1
T2
【温馨提示】对于一定质量的理想气体，可以方便的应用实验定律或理想气 体状态方程解决，但我们也经常遇到两部分气体关联的问题，这时我们要抓 住两部分气体之间的联系，正确选取研究对象，应用状态方程即可解决。
【探究归纳】 1.理想气体是一种经科学抽象而建立的理想化模型。 2.实际气体在常温常压下都可看做理想气体。
【典例1】关于理想气体的特点，下列说法中正确的是( ) A．理想气体是一种理想化的物理模型，实际并不存在 B．所有的实际气体在任何情况下，都可以看成理想气体 C．一定质量的理想气体，如果内能增大，其温度一定升高 D．氦气是液化温度最低的气体，所以氦气在任何情况下均可 视为理想气体 【思路点拨】解答本题要把握以下三点 （1）理想气体的概念。 （2）实际气体看做理想气体的条件。 （3）理想气体内能的特点。
考查内容 用状态方高二检测）用钉子固定的活塞把容器分成A、B两部分， 其容积之比VA∶VB=2∶1，如图所示。起初A中空气温度为127 ℃、压强 1.8×105 Pa，B中空气温度为27 ℃，压强为1.2×105 Pa。拔去钉子，使活塞 可以无摩擦地移动但不漏气，由于容器壁缓慢导热，最后都 变成室温27 ℃，活塞也停住，求最后 A、B中气体的压强。
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)
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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：
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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。
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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
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)
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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人教版高中物理选修3-3课件3.理想气体的状态方程
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．
答案： BC
如图甲所示，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为大气压强)，温度为297K，现缓慢加 热汽缸内气体，直至399.3K．求：
思路点拨：
解析： 对A部分气体： 初态：pA＝1.8×105 Pa，VA＝2V，TA＝400 K 末态：p′A＝？，V′A＝？，T′A＝300 K 由状态方程得pTAVAA＝p′TA′V′A A 即1.8×410005×2V＝p′3A0V0′A① 对B部分气体： 初态：pB＝1.2×105 Pa，VB＝V，TB＝300 K 末态：p′B＝？ V′B＝？ T′B＝300 K
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3.理想气体的态方程
一、理想气体
1．定义：在任何温度任何下压都强严格遵从三个的气体．实验 定律2．理想气体与实际气体
3．理想气体的分子模型
(1)分子本身的大小和它们之间的距离相比较可忽略不计．
(2)理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥力，故
无，分一子定势质能量的理想气体内能只与有关．
【特别提醒】 (1)一些不易液化的气体，如氢气、氧气、 氮气、氦气、空气等，在通常温度、压强下，它们的性质很近 似于理想气体，把它们看作理想气体处理．
(2)对一定质量的理想气体来说，当温度升高时，其内能增 大．
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理想气 体
14物理(人教版选修3-3)课件：8.3-理想气体的状态方程
：(1)控制变量法．(2)选定状态变化法． 4．成立条件：质量一定的理想气体． 温馨提示
在温度不太低，压强不太大，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．
自主学习
名师解疑
分类例析
一、理想气体状态方程 理想气体
(1)理解：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．
自主学习
名师解疑
分类例析
气体初态：p1＝9.8×104 Pa，V1＝20 m3，T1＝280 K 气体末态：p2＝1.0×105 Pa，V2＝？，T2＝300 K 由理想气体状态方程：p1V1＝p2V2
T1 T2 所以 V2＝pp12TT21V1＝9.81×.0×1014×05×3020×8020 m3＝21.0 m3 因 V2>V1，故有气体从房间内流出． 房间内气体质量 m2＝VV12m1＝2201×25 kg＝23.8 kg. 答案 23.8 kg
2．实际气体在压强 不太大 (相对大气压)，温度不太低 (相对
室温)时可当成理想气体处理．
3．理想气体是一种 理想化 的模型，是对实际气体 科学抽象
的
．
4．理想气体的分子模型
(1)分子本身的大小和它们之间的距离相比较可忽略不计． (2) 理分想子气势体能分 子 除 碰 撞 外 ， 无 相 互 作 用 的 引 力温和度斥 力 ， 故
自主学习
名师解疑
分类例析
应用状态方程解题的一般步骤 (1)明确研究对象，即某一定质量的理想气体； (2)确定气体在始末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2； (3)由状态方程列式求解； (4)讨论结果的合理性． 特别提醒 在涉及到气体的内能、分子势能问题中要特别注 意是否为理想气体，在涉及气体的状态参量关系时往往将实 际气体当作理想气体处理，但这时往往关注的是是否满足一 定质量．
在温度不太低，压强不太大，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．
自主学习
名师解疑
分类例析
一、理想气体状态方程 理想气体
(1)理解：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．
自主学习
名师解疑
分类例析
气体初态：p1＝9.8×104 Pa，V1＝20 m3，T1＝280 K 气体末态：p2＝1.0×105 Pa，V2＝？，T2＝300 K 由理想气体状态方程：p1V1＝p2V2
T1 T2 所以 V2＝pp12TT21V1＝9.81×.0×1014×05×3020×8020 m3＝21.0 m3 因 V2>V1，故有气体从房间内流出． 房间内气体质量 m2＝VV12m1＝2201×25 kg＝23.8 kg. 答案 23.8 kg
2．实际气体在压强 不太大 (相对大气压)，温度不太低 (相对
室温)时可当成理想气体处理．
3．理想气体是一种 理想化 的模型，是对实际气体 科学抽象
的
．
4．理想气体的分子模型
(1)分子本身的大小和它们之间的距离相比较可忽略不计． (2) 理分想子气势体能分 子 除 碰 撞 外 ， 无 相 互 作 用 的 引 力温和度斥 力 ， 故
自主学习
名师解疑
分类例析
应用状态方程解题的一般步骤 (1)明确研究对象，即某一定质量的理想气体； (2)确定气体在始末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2； (3)由状态方程列式求解； (4)讨论结果的合理性． 特别提醒 在涉及到气体的内能、分子势能问题中要特别注 意是否为理想气体，在涉及气体的状态参量关系时往往将实 际气体当作理想气体处理，但这时往往关注的是是否满足一 定质量．
人教版高二选修3-3 8.3理想气体的状态方程(PPT)
解：以封闭气体为研究对象，设左管横截面积为S，当左管封闭 气柱长度变为30cm时，左管水银柱下降4cm，右管水银柱上升8cm， 即两端水银柱高度差为h’=24cm
可得 T=420 K
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
气体的三大定律都是实验定律，由实验归纳总结得到
2.一定质量的理想气体，处于某一状态，经下列哪个过程后会回 到原来的温度( AD )
A．先保持压强不变而使它的体积膨胀，接着保持体积不变而减小压强 B．先保持压强不变而使它的体积减小，接着保持体积不变而减小压强 C．先保持体积不变而增大压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀 D．先保持体积不变而减小压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀
温度( AD ) C．先保持体积不变而增大压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀
p↑V T↑
C
pV↑ T↑
C
T
D．先保持体积不变而减小压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀
p↓V T↓
C
pV↑ T↑
C
T
3.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
2、理想气体与实际气体: 在温度不太低、压强不太大时，可以当成理想气体来处理.
3、对理想气体的理解： (1)理想气体是一种理想化模型。实际并不存在。（质点、点电荷）
（从宏观上看，实际气体在温度不太低，压强不太大的情况 下可以看成理想气体。而在微观意义上，理想气体是分子本 身大小与分子间的距离比可以忽略不计，且分子间不存在相 互作用的引力和斥力的气体）
可得 T=420 K
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
气体的三大定律都是实验定律，由实验归纳总结得到
2.一定质量的理想气体，处于某一状态，经下列哪个过程后会回 到原来的温度( AD )
A．先保持压强不变而使它的体积膨胀，接着保持体积不变而减小压强 B．先保持压强不变而使它的体积减小，接着保持体积不变而减小压强 C．先保持体积不变而增大压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀 D．先保持体积不变而减小压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀
温度( AD ) C．先保持体积不变而增大压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀
p↑V T↑
C
pV↑ T↑
C
T
D．先保持体积不变而减小压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀
p↓V T↓
C
pV↑ T↑
C
T
3.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
2、理想气体与实际气体: 在温度不太低、压强不太大时，可以当成理想气体来处理.
3、对理想气体的理解： (1)理想气体是一种理想化模型。实际并不存在。（质点、点电荷）
（从宏观上看，实际气体在温度不太低，压强不太大的情况 下可以看成理想气体。而在微观意义上，理想气体是分子本 身大小与分子间的距离比可以忽略不计，且分子间不存在相 互作用的引力和斥力的气体）
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。
人教版高中物理选修3-3课件： 8.3 理想气体的状态方程 %28共18张PPT%29
解：我们可以把这个过程看成等温过程。
管内的压强P=P0-h
如果，将玻璃管竖直向上提起时，则管 内空气柱长度增加，体积增大。又这个过程 看成等温过程，玻璃管内空气压强会减小， 水银柱长度会增加。
一、理想气体
课堂小结
1、理想气体是不存在的，是一种理想模型。
2、在常温常压下,大多数实际气体,尤其是那些不易液化的
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”。
一、理想气体
1、理想气体是不存在的，是一种理想模型。
2、在常温常压下,大多数实际气体,尤其是那些不 易液化的气体都可以近似地看成理想气体。 3、在温度不低于负几十摄氏度,压强不超过大气压的 几倍时,很多气体都可当成理想气体来处理。
解：以气缸中空气为研究对象，且可以看做理想气体。
初态：P1=0.8×105Pa
V1=0.83×10-3m3
T1=47+273.15=320.15K
末态： P2=4×106Pa
V2=(1/17)×0.83×10-3m3
T2=?
研究对象是理想气体，根据： p1V1 p2V2
T1
T2
代入得：
0.8 105
4、理想气体的微观本质是忽略了分子力，没有分子 势能，理想气体的内能仅由温度和分子总数决定 , 与气体的体积无关，只有分子动能。
描述一定质量的理想气体状态的参量有三个：p、 V、T。前面提到的每一个实验定律所谈的都是当一个
参量不变时另外两个参量的关系。这节我们将研究三个 参量都可能变化的情况下，它们所遵从的数学表达式。
这些定律都是在压强不太大（相对大气压强）、
温度不太低（相对室温）的条件下总结出来的。当压
管内的压强P=P0-h
如果，将玻璃管竖直向上提起时，则管 内空气柱长度增加，体积增大。又这个过程 看成等温过程，玻璃管内空气压强会减小， 水银柱长度会增加。
一、理想气体
课堂小结
1、理想气体是不存在的，是一种理想模型。
2、在常温常压下,大多数实际气体,尤其是那些不易液化的
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”。
一、理想气体
1、理想气体是不存在的，是一种理想模型。
2、在常温常压下,大多数实际气体,尤其是那些不 易液化的气体都可以近似地看成理想气体。 3、在温度不低于负几十摄氏度,压强不超过大气压的 几倍时,很多气体都可当成理想气体来处理。
解：以气缸中空气为研究对象，且可以看做理想气体。
初态：P1=0.8×105Pa
V1=0.83×10-3m3
T1=47+273.15=320.15K
末态： P2=4×106Pa
V2=(1/17)×0.83×10-3m3
T2=?
研究对象是理想气体，根据： p1V1 p2V2
T1
T2
代入得：
0.8 105
4、理想气体的微观本质是忽略了分子力，没有分子 势能，理想气体的内能仅由温度和分子总数决定 , 与气体的体积无关，只有分子动能。
描述一定质量的理想气体状态的参量有三个：p、 V、T。前面提到的每一个实验定律所谈的都是当一个
参量不变时另外两个参量的关系。这节我们将研究三个 参量都可能变化的情况下，它们所遵从的数学表达式。
这些定律都是在压强不太大（相对大气压强）、
温度不太低（相对室温）的条件下总结出来的。当压
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由实验总结归纳得出的
（2）这三个定律是在什么条件下通过实验得 出的？
温度不太低（与常温比较） 压强不太大（与大气压强相比）
1L几种常见实际气体保持0℃不变时，在不同压强下 经实验测出的pV乘积值 。你有什么发现？
P (×1.013×
105Pa)
1
100
200
500
H2 1.000 1.0690 1.1380 1.3565
3、使用条件: 一定质量的某种理想气体.
例题: 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
⑵解决方案(学习小组内相互讨论，设计物理过程并 推导)
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：
p1V1 p2V2
T1
Hale Waihona Puke 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
通过由气体的实验定律推出理想气体的状态方程， 培养学生的推理能力和抽象思维能力 情感、态度、价值观：体会突出矛盾的主要方面，忽略 次要方面建立理想化模型，从而认识物理现象本质的科 学方法
知识回顾
请复述气体三定律的内容，并作出它们在 P-V、P-T、V-T中的图象。
P
P
V
0
T0
V0
T
知识回顾
（1）玻意耳定律、查理定律和盖-吕萨克定律 是如何得出的？即它们是理论推导出来的还是由 实验总结归纳得出来的？
300
270
解得： p=762.2 mmHg
变式训练 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℃时，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， 则 （1）当温度t2等于多少时，左管气柱L2为9cm? （2）当温度达到上问中的温度t2时，为使左管气柱 长L为8cm，应在右管中加入多长的水银柱。
PV值(×1.013×105PaL)
N2 1.000 0.9941 1.0483 1.3900
O2 1.000 0.9265 0.9140 1.1560
空气 1.000 0.9730 1.0100 1.3400
1000
1.7200
2.0685
1.7355
1.9920
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”。
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
即 2080S ( p 743) 75S
1．理想气体：理想化模型，在任何温度和 任何压强下都能严格遵循气体实验定律。
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。如氢、氧气、氮气、氦气不易液化的 气体
二、理想气体的状态方程
⑴提出问题：前面的三个实验定律都是对一定质量的 气体在某一个量不变的情况下研究另外两个量的的变 化，那么这三个量都变化时三个量之间满足什么样的 关系呢？ 问题的表述：一定质量的气体由状态A（PA,VA,TA） 变化到状态C（PC,VC,TC）,那么这些状态参量之间 遵从的数学关系式如何?
高中物理选修3-3第八章
第3节 理想气体状态方程
学习归纳
巩固提高
合作学习
自主探究
复习导入
学习目20标20/7/29
学习目标
知识与技能： 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 2、能够从气体定律推出理想气体的状态方程 3、掌握理想气体状态方程的内容和表达式，并能
应用方程解决实际问题 过程与方法：
（2）这三个定律是在什么条件下通过实验得 出的？
温度不太低（与常温比较） 压强不太大（与大气压强相比）
1L几种常见实际气体保持0℃不变时，在不同压强下 经实验测出的pV乘积值 。你有什么发现？
P (×1.013×
105Pa)
1
100
200
500
H2 1.000 1.0690 1.1380 1.3565
3、使用条件: 一定质量的某种理想气体.
例题: 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
⑵解决方案(学习小组内相互讨论，设计物理过程并 推导)
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：
p1V1 p2V2
T1
Hale Waihona Puke 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
通过由气体的实验定律推出理想气体的状态方程， 培养学生的推理能力和抽象思维能力 情感、态度、价值观：体会突出矛盾的主要方面，忽略 次要方面建立理想化模型，从而认识物理现象本质的科 学方法
知识回顾
请复述气体三定律的内容，并作出它们在 P-V、P-T、V-T中的图象。
P
P
V
0
T0
V0
T
知识回顾
（1）玻意耳定律、查理定律和盖-吕萨克定律 是如何得出的？即它们是理论推导出来的还是由 实验总结归纳得出来的？
300
270
解得： p=762.2 mmHg
变式训练 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℃时，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， 则 （1）当温度t2等于多少时，左管气柱L2为9cm? （2）当温度达到上问中的温度t2时，为使左管气柱 长L为8cm，应在右管中加入多长的水银柱。
PV值(×1.013×105PaL)
N2 1.000 0.9941 1.0483 1.3900
O2 1.000 0.9265 0.9140 1.1560
空气 1.000 0.9730 1.0100 1.3400
1000
1.7200
2.0685
1.7355
1.9920
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”。
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
即 2080S ( p 743) 75S
1．理想气体：理想化模型，在任何温度和 任何压强下都能严格遵循气体实验定律。
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。如氢、氧气、氮气、氦气不易液化的 气体
二、理想气体的状态方程
⑴提出问题：前面的三个实验定律都是对一定质量的 气体在某一个量不变的情况下研究另外两个量的的变 化，那么这三个量都变化时三个量之间满足什么样的 关系呢？ 问题的表述：一定质量的气体由状态A（PA,VA,TA） 变化到状态C（PC,VC,TC）,那么这些状态参量之间 遵从的数学关系式如何?
高中物理选修3-3第八章
第3节 理想气体状态方程
学习归纳
巩固提高
合作学习
自主探究
复习导入
学习目20标20/7/29
学习目标
知识与技能： 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 2、能够从气体定律推出理想气体的状态方程 3、掌握理想气体状态方程的内容和表达式，并能
应用方程解决实际问题 过程与方法：