3理想气体的状态方程
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温度必须降低到多少度？
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高中物理选修3-3课件
解析： (1)p1＝p0＋ph＝(75＋58) cmHg＝133 cmHg. (2)对空气柱：初态：p1＝133 cmHg，V1＝4S， T1＝(273＋87) K＝360 K. 末态：p2＝p0＋ph′＝(75＋57) cmHg＝132 cmHg， V2＝3S. 由pT1V1 1＝pT2V2 2代入数值，解得：T2＝268 K＝－5 ℃.
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高中物理选修3-3课件
• 二、理想气体状态方程的推导
• 一定质量的某种理想气体由初态(p1、V1、 T1)变化到末态(p2、V2、T2)，因气体遵从三 个气体实验定律，我们可以从三个定律中
任意选取其中两个，通过一个中间状态，
建立两个方程，解方程消去中间状态参量
便可得到理想气体状态方程．组合方式有6 14
C(恒是比量值)．保持不变跟．体积(V)的乘积与
的
3．推导方法：(1)控制变量法．(2)选定状态变化法．
4．成立条件：一定质量的理想气体．
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高中物理选修3-3课件
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高中物理选修3-3课件
• 一、对“理想气体”的理解
• 1．宏观上
• 理想气体是严格遵从气体实验定律的气体，它 是一种理想化模型，是对实际气体的科学抽 象．
• (分2)子理势想能 气体分子除碰撞外，无相温互度作用的引
力和斥力，故无
，一定质量的理想
气体内能只与
有关．
• 【特别提醒】 理想气体是一种理想化的模型， 是对实际气体的科学抽象．
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高中物理选修3-3课件
• 二、理压想强百度文库(p)体的状态方程 温度(T) • 1．内容：一定质量的某种理想气体，在从
一V22．个、理状T想2)态气时体(p，状1、态尽方V管程1、表p、T达1式V)变：、化TpT1到都V11＝另可pT2一能V22 个改状变或p态T，V＝(但p2、
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•
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，
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高中物理选修3-3课件
• 推导过程中要注意： • 1．先要根据玻意耳定律和查理定律分别写出
pA、VA与pB、VB的关系及pB、TB与pC、TC的关 系； • 2．由于要推导A、C两个状态之间的参量的关 系，所以最后的式子中不能出现状态B的参 量．为此，要在写出的两式中消去pB，同时还 要以TA代替TB(因为A→B是等温过程，两个状 态的温度 • 是相等的)，以VC代替VB(因为B→C是等容过 程，两个状态的体积是相等的)．
• 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
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• 解析：
选项
个性分析
A、B 正确
理想气体是在研究气体性质的过程中 建立的一种理想化模型，现实中并不 存在，其具备的特性均是人为规定的
对于理想气体，分子间的相互作用力
C正确
可忽略不计，也就没有分子势能，其 内能的变化即为分子动能的变化，宏
答案： (1)4×104 Pa (2)如解析图．
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• ◎ 教材资料分析 • 〔思考与讨论〕——教材P24 • 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，请同学们尝试导出状态A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．
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•
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.
• (1)求状态A的压强．
• (2)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．
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解析： (1)据理想气体的状态方程得 pTAVAA＝pDTVDD 则pA＝pVDVATDTDA＝4×104 Pa. (2)p－T图象及A、B、C、D各个状态如图所示．
•
答案：
观上表现为温度的变化 实A际B的C不易液化的气体，只有在温度
不太低、压强不太大的条件下才可当
高中D物理错选误修3-3成课件理想气体，在压强很大和温度很低12
• 【反思总结】 对物理模型的认识，既要 弄清其理想化条件的规定，又要抓住实际 问题的本质特征，忽略次要因素，运用理 想化模型知识规律，分析解决问题
• 答案： (1)133 cmHg (2)－5 ℃
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• 三、一定质量的理想气体不同图象的比较
名称
p－V 等 温 线
p－ 1/V
图象
特点
其他图象
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
p＝CVT，斜率 k＝CT 即斜率越大，对应
的温度越高
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• 2．微观上
• (1)理想气体分子本身的大小可以忽略不计， 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
于所有分子热运动动能之和，一定质量的理想
气体内能只与温度有关．
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• 【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．
•3.理想气体的状态方程
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2
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3
高中物理选修3-3课件
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压强
定律
• 一、理想气体
• 1．定义：在任何温度任何
遵从三个
的气体．
• 2．理想气体与实际气体
实验
下都严格
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• 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)对一定质量的理想气体来说，当温度升高 时，其内能增大．
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•
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
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解析： (1)p1＝p0＋ph＝(75＋58) cmHg＝133 cmHg. (2)对空气柱：初态：p1＝133 cmHg，V1＝4S， T1＝(273＋87) K＝360 K. 末态：p2＝p0＋ph′＝(75＋57) cmHg＝132 cmHg， V2＝3S. 由pT1V1 1＝pT2V2 2代入数值，解得：T2＝268 K＝－5 ℃.
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• 二、理想气体状态方程的推导
• 一定质量的某种理想气体由初态(p1、V1、 T1)变化到末态(p2、V2、T2)，因气体遵从三 个气体实验定律，我们可以从三个定律中
任意选取其中两个，通过一个中间状态，
建立两个方程，解方程消去中间状态参量
便可得到理想气体状态方程．组合方式有6 14
C(恒是比量值)．保持不变跟．体积(V)的乘积与
的
3．推导方法：(1)控制变量法．(2)选定状态变化法．
4．成立条件：一定质量的理想气体．
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• 一、对“理想气体”的理解
• 1．宏观上
• 理想气体是严格遵从气体实验定律的气体，它 是一种理想化模型，是对实际气体的科学抽 象．
• (分2)子理势想能 气体分子除碰撞外，无相温互度作用的引
力和斥力，故无
，一定质量的理想
气体内能只与
有关．
• 【特别提醒】 理想气体是一种理想化的模型， 是对实际气体的科学抽象．
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• 二、理压想强百度文库(p)体的状态方程 温度(T) • 1．内容：一定质量的某种理想气体，在从
一V22．个、理状T想2)态气时体(p，状1、态尽方V管程1、表p、T达1式V)变：、化TpT1到都V11＝另可pT2一能V22 个改状变或p态T，V＝(但p2、
高中物理选修3-3课件
•
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，
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• 推导过程中要注意： • 1．先要根据玻意耳定律和查理定律分别写出
pA、VA与pB、VB的关系及pB、TB与pC、TC的关 系； • 2．由于要推导A、C两个状态之间的参量的关 系，所以最后的式子中不能出现状态B的参 量．为此，要在写出的两式中消去pB，同时还 要以TA代替TB(因为A→B是等温过程，两个状 态的温度 • 是相等的)，以VC代替VB(因为B→C是等容过 程，两个状态的体积是相等的)．
• 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
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高中物理选修3-3课件
• 解析：
选项
个性分析
A、B 正确
理想气体是在研究气体性质的过程中 建立的一种理想化模型，现实中并不 存在，其具备的特性均是人为规定的
对于理想气体，分子间的相互作用力
C正确
可忽略不计，也就没有分子势能，其 内能的变化即为分子动能的变化，宏
答案： (1)4×104 Pa (2)如解析图．
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高中物理选修3-3课件
• ◎ 教材资料分析 • 〔思考与讨论〕——教材P24 • 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，请同学们尝试导出状态A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．
高中物理选修3-3课件
•
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.
• (1)求状态A的压强．
• (2)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．
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高中物理选修3-3课件
解析： (1)据理想气体的状态方程得 pTAVAA＝pDTVDD 则pA＝pVDVATDTDA＝4×104 Pa. (2)p－T图象及A、B、C、D各个状态如图所示．
•
答案：
观上表现为温度的变化 实A际B的C不易液化的气体，只有在温度
不太低、压强不太大的条件下才可当
高中D物理错选误修3-3成课件理想气体，在压强很大和温度很低12
• 【反思总结】 对物理模型的认识，既要 弄清其理想化条件的规定，又要抓住实际 问题的本质特征，忽略次要因素，运用理 想化模型知识规律，分析解决问题
• 答案： (1)133 cmHg (2)－5 ℃
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• 三、一定质量的理想气体不同图象的比较
名称
p－V 等 温 线
p－ 1/V
图象
特点
其他图象
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
p＝CVT，斜率 k＝CT 即斜率越大，对应
的温度越高
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• 2．微观上
• (1)理想气体分子本身的大小可以忽略不计， 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
于所有分子热运动动能之和，一定质量的理想
气体内能只与温度有关．
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• 【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．
•3.理想气体的状态方程
1
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2
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4
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压强
定律
• 一、理想气体
• 1．定义：在任何温度任何
遵从三个
的气体．
• 2．理想气体与实际气体
实验
下都严格
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高中物理选修3-3课件
• 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)对一定质量的理想气体来说，当温度升高 时，其内能增大．
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高中物理选修3-3课件
•
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