歡迎進(jìn)入物理課堂 3 理想氣體的狀態(tài)方程 一 理想氣體1 定義 在任何溫度 任何壓強(qiáng)下都遵從 的氣體 氣體實(shí)驗(yàn)定律 2 實(shí)際氣體可看成理想氣體的條件 溫度不低于零下幾十?dāng)z氏度 壓強(qiáng)不超過(guò)大氣壓的幾倍 3 對(duì)理想氣體的理解 理想化 1 宏觀上 理想氣體嚴(yán)格遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律 是一種 模型 是對(duì)實(shí)際氣體的科學(xué)抽象 2 微觀上 忽略不計(jì) 無(wú) 溫度 理想氣體分子本身的大小與分子間的距離相比可以 分子可視為質(zhì)點(diǎn) 理想氣體分子除碰撞外 無(wú)相互作用的引力和斥力 故 分子勢(shì)能 理想氣體的內(nèi)能等于所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能之和 一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與 有關(guān) 名師點(diǎn)睛 在涉及到氣體的內(nèi)能 分子勢(shì)能問(wèn)題時(shí)要特別注意是否為理想氣體 在涉及氣體的狀態(tài)參量關(guān)系時(shí)常將實(shí)際氣體當(dāng)作理想氣體處理 但這時(shí)往往關(guān)注的是是否滿(mǎn)足一定質(zhì)量 二 理想氣體的狀態(tài)方程1 內(nèi)容 一定質(zhì)量的某種理想氣體 在從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2時(shí) 盡管p V T都可能改變 但是 跟 的乘積與 的比值保持不變 2 公式 或 C 式中的恒量C由氣體的種類(lèi)和質(zhì)量決定 與其他參量無(wú)關(guān) 3 公式的適用條件 質(zhì)量不變的理想氣體 壓強(qiáng) 體積 熱力學(xué)溫度 1 雙選 關(guān)于理想氣體 下列說(shuō)法正確的是 CD A 理想氣體就是溫度不太低 壓強(qiáng)不太大的氣體B 理想氣體就是處于標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體C 通常氣體只是近似遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律 而理想氣體嚴(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律D 理想氣體是一個(gè)理想化模型 實(shí)際并不存在 2 關(guān)于理想氣體 正確說(shuō)法是 C A 只有當(dāng)溫度很低時(shí) 實(shí)際氣體才可當(dāng)作理想氣體B 只有壓強(qiáng)很大時(shí) 實(shí)際氣體才可當(dāng)作理想氣體C 在常溫常壓下 許多實(shí)際氣體可當(dāng)作理想氣體D 所有的實(shí)際氣體在任何情況下 都可以當(dāng)作理想氣體 3 一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài) p1 V1 T1 變化到狀態(tài) p2 C V2 T2 已知T2 T1 則在這個(gè)過(guò)程中 A 氣體的壓強(qiáng)一定增大B 氣體的體積一定增大C 氣體分子的平均動(dòng)能一定增大D 氣體的壓強(qiáng) 體積可能都不變化 4 一定質(zhì)量的理想氣體 初狀態(tài)是 p0 V0 T0 經(jīng)過(guò)一個(gè)等壓過(guò)程 溫度升高到3T0 2 再經(jīng)過(guò)一個(gè)等容變化 壓強(qiáng)減小 B 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 V0 T0 2D 以上答案均不對(duì) 要點(diǎn) 理想氣體的狀態(tài)方程 1 與氣體實(shí)驗(yàn)定律的關(guān)系 2 推廣 氣體密度與狀態(tài)參量的關(guān)系 氣體的密度與壓強(qiáng)成正比 與熱力學(xué)溫度成反比 3 應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程解題的一般步驟 1 明確研究對(duì)象 即一定質(zhì)量的某種理想氣體 2 確定氣體在始末狀態(tài)的參量p1 V1 T1及p2 V2 T2 3 由狀態(tài)方程列式求解 4 分析討論結(jié)果的合理性及其物理意義 例題 雙選 一定質(zhì)量的理想氣體 初始狀態(tài)為p V T 經(jīng)過(guò)一系列狀態(tài)變化后 壓強(qiáng)仍為p 則下列過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)的 是 A 先等溫膨脹 再等容降溫B 先等溫壓縮 再等容降溫C 先等容升溫 再等溫壓縮D 先等容降溫 再等溫壓縮 答案 BD 1 雙選 一定質(zhì)量的理想氣體 處在某一狀態(tài) 經(jīng)下列哪 個(gè)過(guò)程后會(huì)回到原來(lái)的溫度 A 先保持壓強(qiáng)不變而使它的體積膨脹 接著保持體積不變而減小壓強(qiáng)B 先保持壓強(qiáng)不變而使它的體積減小 接著保持體積不變而減小壓強(qiáng)C 先保持體積不變而增大壓強(qiáng) 接著保持壓強(qiáng)不變而使它的體積膨脹D 先保持體積不變而減小壓強(qiáng) 接著保持壓強(qiáng)不變而使它的體積膨脹 解析 由于此題要經(jīng)過(guò)一系列狀態(tài)變化后回到初始溫度 所以先在p V坐標(biāo)中畫(huà)出等溫變化圖線 然后在圖線上任選中間一點(diǎn)代表初始狀態(tài) 根據(jù)各個(gè)選項(xiàng)中的過(guò)程畫(huà)出圖線 如圖4所示 從圖線的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看 有可能與原來(lái)等溫線相交的說(shuō)明經(jīng)過(guò)變化后能夠回到原來(lái)的溫度 圖4 答案 AD 2 內(nèi)燃機(jī)汽缸里的混合氣體 在吸氣沖程之末 溫度為50 壓強(qiáng)為1 0 105Pa 體積為0 93L 在壓縮沖程中 把氣體的體積壓縮為0 155L時(shí) 氣體的壓強(qiáng)增大到1 2 106Pa 這時(shí)混合氣體的溫度升高到多少攝氏度 混合氣體的溫度t 646 273 373 解 氣體初狀態(tài)的狀態(tài)參量為p1 1 0 105Pa V1 0 93L T1 323K氣體末狀態(tài)的狀態(tài)參量為p2 1 2 106Pa V2 0 155L T2為未知量 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全