理想气体状态方程-课件

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12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/3/42021/3/42021/3/4T hursday, March 04, 2021
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13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/3/42021/3/42021/3/42021/3/43/4/2021
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14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年3月4日星期 四2021/3/42021/3/42021/3/4
2．气体实验定律可看做一定质量理想气体状态方程
的特例．一定质量的理想气体状态方程pT1V1 1＝pT2V2 2. (1)当 m、T 不变时,则为 p1V1＝p2V2——_玻__意__耳__定__律___． (2)当 m、V 不变时，则为Tp11＝Tp22——__查__理__定__律___． (3)当 m、p 不变时,则为VT11＝VT22——_盖__－__吕__萨__克__定__律__．

二、摩尔气体常量
1．普适气体常量：R＝p0TV0mol＝_8_.3_1__J/(mol·K)．它 适用于任何气体．
2．克拉珀龙方程：对于质量为 m 的理想气体，设
它的摩尔质量为
M，则该气体的摩尔数为 m
n＝Mm，
由此可得：pV＝__M__R_T__或 pV＝_n_R__T__.
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【精讲精析】 对 A 中气体，初态：pA＝1.8×105 Pa， VA＝？，TA＝273 K＋127 K＝400 K. 末态：pA′＝？，VA′＝？，TA′＝273 K＋27 K ＝300 K， 由理想气体状态方程pTAVAA＝pA′TAV′A′得： 1.8×410005×VA＝pA′30V0A′ 对 B 中气体，初态： pB＝1.2×105 Pa，VB＝？，TB＝300 K.
课堂互动讲练
理想气体状态方程的应用
例1 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2－4－1所示，起初A中空气温度 为127 ℃、压强为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 图2－4－1 后A、B中气体的压强．
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1．关于理想气体，下列说法正确的是( ) A．理想气体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
解析：选AC.理想气体是在任何温度、任何压强下 都能遵守气体实验定律的气体，A项正确；它是实 际气体在温度不太低、压强不太大的情况下的抽 象，故C正确，B、D是错误的，故选A、C.
思考感悟 实际气体在什么情况下看做理想气体？ 提示：实际气体可视为理想气体的条件：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 实际气体可当成理想气体来处理．
核心要点突破
一、对理想气体的理解 1．理解 (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 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．
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．
课堂互动讲练
态
方
程 知能优化训练
课前自主学案
一、理想气体状态方程 1．一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，尽管其p、V、T都可能变化，但 是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持
_不__变___.也就是说_p_T1_V1_1_＝__pT_2V_2 _2 或__pT_V_＝__C_ (C为恒量) 上面两式都叫做一定质量的理想气体状态方程．
4．理想气体状态方程和克拉珀龙方程的比较 (1)理想气体状态方程是克拉珀龙方程在气体质量 不变情况下的一种特例． (2)克拉珀龙方程可以处理气体质量发生变化的情 况．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
2．对于理想气体状态方程pTV＝C，下列叙述正确的 是( ) A．质量相同的不同种气体，恒量一定相同 B．质量不同的不同种气体，恒量一定不相同 C．摩尔数相同的任何气体，恒量一定相等 D．标准状态下的气体，恒量一定相同 解析：选 C.在pTV＝C 这一表达式中，C 仅与物质的量 (摩尔数)有关．
答案：1.32×1015
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9、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。2021/3/42021/3/4T hursday, March 04, 2021
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10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。2021/3/42021/3/42021/3/43/4/2021 2:49:44 PM
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11、越是没有本领的就越加自命不凡 。2021/3/42021/3/42021/3/4M ar-214- Mar-21
二、理想气体状态方程的理解 1．适用条件：一定质量的理想气体． 2.pTV＝恒量 C 的意义：恒量 C 仅由气体所含物质的 量决定(或由气体的种类、质量决定)与其它量无关， 不同类的气体只要物质的量相同则 C 相同．
3．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．
2．4 理想气体状态方程
课标定位 学习目标：1.知道什么是理想气体，理解理想气体 的状态方程，掌握用理想气体实验定律进行定性分 析的方法． 2．理解理想气体状态方程的推导过程，掌握用理想 气体状态方程进行定量计算的方法． 重点难点：理想气体状态方程的应用．
2.4
课前自主学案
理
想ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
核心要点突破
气
体
状
末态：pB′＝？，VB′＝？，TB′＝300 K. 由气体状态方程pTBVBB＝pB′TBV′B′得： 1.2×310005×VB＝pB′30V0B′ 又 VA＋VB＝VA′＋VB′，VA∶VB＝2∶1，pA′＝ pB′ 由以上各式得 pA′＝pB′＝1.3×105 Pa.
【答案】 均为1.3×105 Pa
【方法总结】 (1)应用理想气体状态方程解题，关 键是确定气体初、末状态的参量，用公式pT1V1 1＝pT2V2 2 解题时，要求公式两边 p、V、T 对应的单位一致即 可，不一定必须采用国际单位． (2)对于涉及两部分气体的状态变化问题 ，解题时 应分别对两部分气体进行研究，找出它们之间的相 关条件——体积关系、压强关系．
【答案】 见自主解答
变式训练 一只显像管容积为2 dm3，在20 ℃温度 下用真空泵把它内部抽成真空，要使管内压强减小 到2.66×10－3 Pa，试计算此时管内气体分子数．(阿 伏伽德罗常量NA＝6.02×1023mol－1)
解析：以显像管内的气体为研究对象． p＝2.66×10－3Pa，V＝2 dm3＝2×10－3m3 T＝293 K，NA＝6.02×1023 mol－1 R＝8.31 J/(mol·K) 由 pV＝nRT 得：n＝RpVT＝2.66×81.301－×3×2923×10－3mol ≈2.2×10－9 mol 故此时管内气体分子数为： N＝nNA＝2.2×10－9×6.02×1023 个 ≈1.32×1015 个．
用克拉珀龙方程解决变质量问题
例2 房间的容积为20 m3，在温度为7 ℃、大气 压强为9.8×104 Pa时，室内空气质量是25 kg.当温 度升高到27 ℃，大气压强变为1.0×105 Pa时，室 内空气的质量是多少？ 【思路点拨】 由于气体的质量发生变化，可以用 克拉珀龙方程来求解．
【自主解答】 升温前：p1＝9.8×104 Pa， V1＝20 m3，T1＝280 K，m1＝25 kg. 升温后：p2＝1.0×105 Pa，V2＝V1＝20 m3，T2＝300 K， 设空气的摩尔质量为 M.由克拉珀龙方程得： p1V1＝mM1RT1 p2V2＝mM2RT2 整理得：m2＝pp21TT12m1＝19..08××110054××238000×25 kg ≈23.8 kg.
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15、最具挑战性的挑战莫过于提升自 我。。2021年3月2021/3/42021/3/42021/3/43/4/2021
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16、业余生活要有意义，不要越轨。2021/3/42021/3/4Marc h 4, 2021
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17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/3/42021/3/42021/3/42021/3/4