2.3.2氣體的等壓變化和等容變化之理想氣體狀態(tài)方程課件高二下學期物理人教版選擇性

2.3.2理想氣體狀態(tài)方程一、理想氣體和理想氣體狀態(tài)方程1、理想氣體：在任何溫度、任何壓強下都嚴格遵從氣體實驗定律的氣體叫做“理想氣體”。（1）理想氣體是一種理想模型,溫度不太低,壓強不太大時的實際氣體都可看成是理想氣體；（2）理想氣體分子間距離L>10r0,分子可看作質點；（3）分子力可忽略，無分子勢能,溫度也是內能的標志.

通過對氣體的三大實驗定律的學習已知如果一定質量的理想氣體的狀態(tài)參量P、V、T都發(fā)生變化，那么三個狀態(tài)參量會遵循什么樣的規(guī)律？猜想：OpVACA到C還可以假設哪些特殊變量的中間過渡狀態(tài)？?B【探究一下】如圖所示，一定質量的某種理想氣體的P-V圖像如圖所示，從A到C的過程中，狀態(tài)參量P、V、T都發(fā)生了變化，那么PA、VA、TA與PC、VC、TC關系如何？（1）思維方法：將一般問題轉化為特殊問題，使問題有規(guī)律可循。（2）探究方法：控制變量法，減少未知量，使困難問題簡單化（3）轉化方法：假設特殊變量的中間過渡狀態(tài)參量，但可消除又不影響結論

2、理想氣體狀態(tài)方程（1）內容：一定質量的某種理想氣體,在從某一狀態(tài)變化到另一狀態(tài)時,其壓強P、體積V

和溫度T

可能同時發(fā)生改變,但是壓強P

跟體積

V

的乘積與熱力學溫度T的比值卻保持不變.應用求值時，溫度必須是熱力學溫度T，壓強p和體積V單位要統(tǒng)一，可以不是國際單位.②常數(shù)C:C與氣體的質量和種類有關，與（P、V、T）無關.（2）

表達式：或①對象：一定質量的某種理想氣體

氣體的三大實驗定律是理想氣體狀態(tài)方程的特殊情況3、理想氣體狀態(tài)方程和氣體實驗定律關系：①R為1mol理想氣體在標準狀態(tài)下的常量，叫做摩爾氣體常量．R=8.31J/mol·K或R=0.082atm·L/mol·K3、理想氣體狀態(tài)方程推論：②等溫、等壓、等容常數(shù)C的說明溫度越高，C越大，即PV乘積越大（1）推論1：克拉伯龍方程壓強越大，C越小，V-T斜率k越小體積越大，C越小,P-T斜率k越小一定質量已知種類的狀態(tài)不同的多個理想氣體的PV/T的比值之和是個定值②和等溫分態(tài)公式關系：

P1V1T1P2V2T2P4V4TPVTP3V3T是理想氣體狀態(tài)方程分態(tài)公式的特殊情況（2）推論2：理想氣體狀態(tài)方程分態(tài)公式①本質分態(tài)公式的本質是氣體的種類和質量不變PV＝P1V1＋P2V2＋…

1.玻意耳定律(等溫變化)

P1V1=P2V2(1)宏觀表現(xiàn)：一定質量的理想氣體，溫度保持不變，體積越大壓強越?。?、實驗定律的微觀解釋

(2)微觀解釋：(1)宏觀表現(xiàn)：一定質量理想氣體，壓強保持不變時，溫度越高體積越大。2.蓋-呂薩克定律(等壓變化)

(2)微觀解釋：(1)宏觀表現(xiàn)：一定質量理想氣體，體積不變時，溫度越高壓強越大.3.查理定律(等容變化)

(2)微觀解釋：

判斷V-T圖像的壓強變化:

OVABC

OPABC

OPABC斜率越大,體積越小斜率越大,溫度越高8、一般狀態(tài)變化圖像的狀態(tài)參量變化的判斷方法：方法：過一般狀態(tài)點作等壓、等溫、等容線，將“一般點”轉移到“特殊線”上，然后通過圖像的斜率或常數(shù)C與物理量關系進行判斷

斜率越大,壓強越??；【例題1】（多選）一定質量的理想氣體，下列變化可能的是()A．體積增大，壓強減小，溫度不變B．體積增大，壓強增大，溫度升高C．體積增大，壓強增大，溫度降低D．體積減小，壓強增大，溫度降低ABD【例題2】一定質量的理想氣體，初狀態(tài)是(p0、V0、T0)，經(jīng)過一個等壓過程，溫度升高到3T0/2，再經(jīng)過一個等容變化，壓強減小到p0/2，則氣體最后的狀態(tài)是()A．3p0/4，3V0/2，3T0/2B．p0/2，3V0/2，3T0/4C．p0/2，3V0，3T0/2D．以上答案均不對B【例題3】氣缸內封閉有一定質量的理想氣體，當時溫度為0℃，大氣壓為1atm(設其值為105Pa)、氣缸橫截面積為500cm2，活塞重為5000N。則：（1）氣缸內氣體壓強為多少？（2）如果開始時內部被封閉氣體的總體積為0.8V，汽缸上部體積為0.2V，并且汽缸口有個卡環(huán)可以卡住活塞，使之只能在汽缸內運動，所有摩擦不計?，F(xiàn)在使氣缸內的氣體加熱至273℃，求氣缸內氣體壓強又為多少？30°謝謝再見！【例題2】（等壓變化的變質量問題）容器中裝有某種氣體，且容器上有一個小口與外界大氣相通，原來容器內的溫度為27℃，若把它加熱到127℃，容器中剩余的空氣質量和原來質量的比值？

若求容器中溢出的空氣質量和原來質量的比值？方法一、蓋-呂薩克定律（整體法）【例題2】（等壓變化的變質量問題）容器中裝有某種氣體，且容器上有一個小口與外界大氣相通，原來容器內的溫度為27℃，若把它加熱到127℃，容器中剩余的空氣質量和原來質量的比值？

方法二、蓋-呂薩克定律（隔離法）【例題5】（變質量問題）容器中裝有某種氣體，且容器上有一個小口與外界大氣相通，原來容器內的溫度為27℃，若把它加熱到127℃，容器中剩余的空氣質量和原來質量的比值？該方法宜用于選擇題，計算題慎用方法三、克拉伯龍方程

【變式訓練】(多選)如圖所示是治療常用的一種火罐,使用時,先加熱罐中氣體,然后迅速按到皮膚上,降溫后火罐內部氣壓低于外部,從而吸附在皮膚上.某次使用時,先將氣體由300K加熱到400K,按在皮膚上后,又降至300K,由于皮膚凸起,罐內氣體體積變?yōu)楣奕莘e的15/16,以下說法正確的是(罐內氣體可視為理想氣體)(

)A.加熱后罐內氣體質量是加熱前的3/4B.加熱后罐內氣體質量是加熱前的3/7C.溫度降至300K時,罐內氣體壓強變?yōu)樵瓉淼?/4D.溫度降至300K時,罐內氣體壓強變?yōu)樵瓉淼?/5AD

【例題2】一定質量的理想氣體的P-t圖像如圖所示，從A狀態(tài)到B狀態(tài)過程中，則氣體的體積變化(

)A.一定增加B.一定徑向C.一定不變D.可能增大可能減小也可能不變

OPABD

【變式訓練】（圖像一般變化的判斷）如圖所示，一定質量的某種理想氣體，由狀態(tài)A沿直線AB變化到狀態(tài)B，A、C、B三點所對應的熱力學溫度分別記為TA：TB：TC，在此過程中，氣體的溫度之比TA：TB：TC為()A.1:1:1

B.1:2:3C.3:3:4

D.4:4:3C

圖像改為P-T圖像，則體積比如何？改為V-T圖像，則壓強比如何？看斜率的倒數(shù)【例題1】（多選）.A、B兩個汽缸中充有質量相同的氧氣,其V-T圖線如圖所示,從圖中可得(

)A.A汽缸中氧氣的壓強較小B.兩氣缸氧氣的分子數(shù)密度大小無法判斷C.兩汽缸中氣體的分子數(shù)密度相同D.兩汽缸中氣體的壓強相同AB

【例題2】(多選)圖為一定質量的理想氣體在兩次不同體積下的等容變化圖線,下列說法正確的是(

)A.a點氣體體積大于b點氣體體積B.a點氣體體積小于b點氣體體積C.a點氣體分子密集程度大于b點氣體分子密集程度D.a點氣體分子的平均動能等于b點氣體分子的平均動能BCD

【例題3】（多選）封閉在汽缸內一定質量的理想氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)D,其體積V與熱力學溫度T關系如圖所示,