人教版高中物理选修3-3-8.3-理想气体的状态方程课件

第八章 气体,第三节理想气体的状态方程,第八章 气体第三节理想气体的状态方程,学习目标定位,1,课堂情景切入,2,知识自主梳理,3,重点难点突破,4,考点题型设计,5,易错案例剖析,6,学习目标定位1课堂情景切入2知识自主梳理3重点难点突破4考点,学习目标定位,学习目标定位,了解理想气体模型,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,了解理想气体模型掌握理想气体状态方程的内容和表达式，并,课堂情景切入,课堂情景切入,燃烧器喷出熊熊烈焰，巨大的气球缓缓膨胀,如果有朝一日你乘坐热气球在蓝天翱翔，那将是一件有趣而刺激的事情，热气球在升空过程中它的状态参量发生了怎样的变化？遵循什么规律？,燃烧器喷出熊熊烈焰，巨大的气球缓缓膨胀如果有朝一日你乘坐,知识自主梳理,知识自主梳理,理想气体,1,理想气体,在,_,温度、,_,压强下都严格遵从气体实验定律的气体。,2,理想气体与实际气体,任何,任何,理想气体1理想气体任何任何,理想气体状态方程,体积,比值,恒量,质量,理想气体状态方程体积比值恒量质量,重点难点突破,重点难点突破,一、理想气体,1,含义,为了研究方便，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做理想气体。,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。,一、理想气体,特别提醒：,理想气体是不存在的，它是实际气体在一定程度的近似，是一种理想化的模型。,“,理想气体,”,如同力学中的,“,质点,”,、,“,弹簧振子,”,一样，是一种理想的物理模型。,特别提醒：,人教版高中物理选修3-3-8,人教版高中物理选修3-3-8,特别提醒：,(1),注意方程中各物理量的单位。,T,必须是热力学温度，公式两边中,p,和,V,单位必须统一，但不一定是国际单位。,(2),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。,特别提醒：,某同学用吸管吹出一球形肥皂泡，开始时，气体在口腔中的温度为,37,，压强为,1.1,标准大气压，吹出后的肥皂泡体积为,0.5L,，温度为,0,，压强近似等于,1,标准大气压。求这部分气体在口腔内的体积。,答案：,0.52L,某同学用吸管吹出一球形肥皂泡，开始时，气体在口腔中的温度为3,三、一定质量的理想气体的各种图象,三、一定质量的理想气体的各种图象,人教版高中物理选修3-3-8,如图甲所示，一定质量理想气体的状态沿,1231,的顺序作循环变化，若用,V,T,或,p,V,图象表示这一循环，乙图中表示可能正确的选项是,(,),如图甲所示，一定质量理想气体的状态沿1231的顺序作循,答案：,D,解析：,在,p,T,图象中,1,2,过原点，所以,1,2,为等容过程，体积不变，而从,2,3,气体的压强不变，温度降低，,3,1,为等温过程，,D,正确。,人教版高中物理选修3-3-8,考点题型设计,考点题型设计,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。,理想气体状态方程的应用,一水银气压计中混进了空气，因而在27，外界大气压为758,解析：,(1),封闭气体的压强与水银柱的压强之和等于大气压强。,(2),首先应确定初末状态各状态参量，明确哪些量已知，哪些量未知，然后列方程求解。,初状态：,p,1,(758,738)mmHg,20mmHg,，,V,1,80Smm,3,(,S,是管的横截面积,),T,1,(273,27)K,300K,解析：(1)封闭气体的压强与水银柱的压强之和等于大气压强。,人教版高中物理选修3-3-8,我国,“,蛟龙,”,号深海探测船载人下潜超过七千米，再创载人深潜新纪录。在某次深潜实验中，,“,蛟龙,”,号探测到,990 m,深处的海水温度为,280 K,。某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化，如图所示，导热良好的汽缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，汽缸所处海平面的温度,T,0,300 K,，压强,p,0,1 atm,，封闭气体的体积,V,0,3 m,3,。如果将该汽缸下潜至,990 m,深处，此过程中封闭气体可视为理想气体。求,990 m,深处封闭气体的体积,(1 atm,相当于,10 m,深的海水产生的压强,),。,我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超过七千米，再创载人深潜新纪,答案：,2.810,2,m,3,答案：2.8102 m3,人教版高中物理选修3-3-8,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。,(1),已知气体在状态,A,的温度,T,A,300K,，求气体在状态,B,、,C,和,D,的温度各是多少？,(2),将上述状态变化过程在图乙中画成体积,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,),。说明每段图线各表示什么过程。,图象问题,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,人教版高中物理选修3-3-8,人教版高中物理选修3-3-8,如图所示，用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中，用水平外力,F,作用于活塞杆，使活塞缓慢向右移动，由状态变化到状态，如果环境保持恒温，分别用,p,、,V,、,T,表示该理想气体的压强、体积、温度。气体从状态变化到状态，此过程可用下图中哪几个图象表示,(,),如图所示，用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中，用水平外力,答案：,AD,答案：AD,如果病人在静脉输液时，不慎将,5mL,的空气柱输入体内，会造成空气栓塞，致使病人死亡。设空气柱在输入体内前的压强为,760mmHg,，温度为,27,，人的血压为,120/80mmHg,，试估算空气柱到达心脏处时，在收缩压和扩张压两种状态下，空气柱的体积分别为多少？,解析：,空气柱的初状态参量：,p,0,760mmHg,，,V,0,5mL,，,T,0,300K,。,它在体内收缩压时的状态参量：,p,1,120mmHg,，,T,1,310K,。,探究,应用,如果病人在静脉输液时，不慎将5mL的空气柱输入体内，会造成,人教版高中物理选修3-3-8,借助铅笔，把气球塞进一只瓶子里，并拉出气球的吹气口，反扣在瓶口上，如图所示，然后给气球吹气，无论怎么吹，气球不过大了一点，想把气球吹大，非常困难，为什么？,答案：,由题意,“,吹气口反扣在瓶口上,”,可知瓶内封闭着一定质量的空气。当气球稍吹大时，瓶内空气的体积缩小，根据气体压强、体积的关系，空气的压强增大，阻碍了气球的膨胀，因而再要吹大气球是很困难的。,借助铅笔，把气球塞进一只瓶子里，并拉出气球的吹气口，反扣在瓶,易错案例剖析,易错案例剖析,易错点：对理想气体的概念理解不透,案例：,关于理想气体，下列说法正确的是,(,),A,理想气体能严格遵守气体实验定律,B,实际气体在温度不太高、压强不太大的情况下，可看成理想气体,C,实际气体在温度不太低、压强不太小的情况下，可看成理想气体,D,描述气体的三个状态参量都发生变化时，才可应用理想气体状态方程,易错点：对理想气体的概念理解不透,易错分析：,易错选项及错误原因具体分析如下：,易错选项,错误原因,B,、,C,对理想气体的概念理解不清,D,不能正确理解理想气体状态方程的使用条件,易错分析：易错选项及错误原因具体分析如下：易错选项错误原因B,正确解答：,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,选项正确。它是实际气体在温度不太低、压强不太大情况下的抽象，,B,、,C,选项错误。对一定质量的理想气体，有两个或三个状态参量发生变化时，都可应用理想气体状态方程，,D,选项错误。,正确答案：,A,正确解答：理想气体是在任何温度、任何压强下都能遵守气体实验定,