6理想气体状态参量方程2017解析

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,玻意耳定律,气体试验定律,等温变化,1,.,温度,2,.,体积,3,.,压强,热力学温度,T,：,开尔文,T,=,t,273 K,体积,V,单位：有,L、mL,等,压强 p,单位：Pa帕斯卡,气体的状态参量,问题,肯定质量的气体，它的温度、体积和压强三个量之间变化是相互对应的。我们如何确定三个量之间的关系呢？,方法争论掌握变量法,在物理学中，当需要争论三个物理量之间的关系时，往往承受“保持一个量不变，争论其它两个量之间的关系，然后综合起来得出所要争论的几个量之间的关系”。,等温变化,1、等温变化：气体在温度不变的状态下，发生的变化叫做等温变化。,2、试验争论,试验目的：在温度(T)保持不变时，争论肯定质量气体的压强(P)和体积(V)的关系,等温变化,试验装置,p,/10 Pa,5,V,1,2,3,0,1,2,3,4,p,/,10 Pa,5,1/,V,1,2,3,0,0.2,0.4,0.6,0.8,1627年1月25日生于爱尔兰沃特福德郡的莱斯城堡，是当时英国最富有的人理查德波义耳伯爵的第七个儿子。童年体弱早慧，不宠爱参与体育熬炼，学会拉丁语和法语。八岁进入他父亲朋友任教务长的伊顿公学。三年之后他在法国家庭教师陪伴下出国学习，在日内瓦度过了两年。1641年前往意大利佛罗伦萨，争论伽利略的天文学著作与试验。1643年理查德波义耳死于战斗，为他留下了多西特庄园和遗产。1644年他回到爱尔兰，看管庄园同时开头了他的科学争论。,罗伯特波义耳,1646年波义耳应邀参加了由威尔金斯组织的社团“哲学学会”。1648年克伦威尔任命威尔金斯主持对牛津大学的改革，威尔金斯邀请波义耳到牛津去工作。1654年波义耳前往牛津，在自己的祖传领地上建立了试验室，聘请罗伯特胡克为助手开头对气体和燃烧进展争论。当他向密闭空气施加双倍的压力时，空气的体积就会减半；施加3倍的压力时，体积就会变成原来的1/3。1660年他创立了一个简洁的数学等式来表示这一比例关系，现在我们称之为“波义耳定律”。,罗伯特波义耳,法国物理学家马略特得到了同样的结果，在英语国家，这肯定律被称为波义耳定律，在欧洲大陆则被称为马略特定律。1661年波义耳发表了疑心派的化学家，重新定义元素这个名称的意义。波意耳对化学进展有重要奉献，被认为是近代化学的奠基人。1668年他离开牛津前往伦敦建立了自己的试验室。1673年波义耳和胡克对物质的燃烧进展了争论，最先提醒了空气是燃烧的必要条件。他还觉察了植物的色素可以在酸性和碱性条件下消失不同的颜色，从而引入指示剂的概念。,罗伯特波义耳,1680年波义耳被选为英国皇家学会会长，但是由于誓言的问题，他拒绝了这一职务。1689年之后波义耳原来就不是很好的安康连续恶化，他退出了一切社会活动。在这种闲居中，他整理思想和文章，并从事一些隐秘的传给后人的化学争论。,1691年12月30日，在他姐姐去世后仅仅一周，波义耳去世。葬于圣马丁教堂墓地，依据他的遗嘱，他捐赠他写的关于上帝存在争论的演讲稿，以供后来学者进展争论。,罗伯特波义耳,玻意耳定律,内容：,肯定质量的某种气体，在温度保持不变的状况下，压强P与体积V成反比，或压强p与体积V的乘积保持不变。即：pV常量,等温变化图象：,1.,等温线是双曲线的一支。,2.,温度越高,其等温线离原点越远。,适用条件及范围：,1.肯定质量气体且温度不变,2.温度不太低，压强不太大,查理定律,气体试验定律,等容变化,压强与温度的关系,气体体积不变时，其压强与温度有何关系？等容变化:气体在体积保持不变的状况下发生的状态变化，叫做等容变化。,思考：,为什么夏天自行车车胎的气不能打得太足？,为什么热水瓶倒出一些水后盖上瓶塞，过一段时间后很难取出瓶塞？,压强与温度的关系,试验装置,试验数据,内容：肯定质量的某种气体，在体积不变的状况下，它的压强跟热力学温度成正比。这个规律叫做查理定律。,查理定律,数学公式,肯定质量的气体，在体积不变的状况下，温度每上升或降低1，增加或削减的压强等于它0时压强的1/273,适用条件及范围：,1.肯定质量气体且体积不变,2.温度不太低，压强不太大,1746年11月12日生于法国的博让西。中学毕业后先在财政部当职员，由于对自然科学的爱好，转而从事自然科学争论。1783年在法国蒙戈尔费埃兄弟制成热气球后不久，他制造了充氢气的气球，第一次实现了氢气球升空。他在物理学上的重要奉献是觉察了查理定律。大约在1787年，他争论气体的膨胀问题时觉察了这肯定律。但并没有发表，而是由盖吕萨克偶然地知道这一结果后于1802年发表的。,查理,后来物理学上就把气体质量和体积不变时压强随温度正比变化的定律叫做查理定律。他还猜测了气体在恒压下的膨胀速率为一常数，为盖吕萨克定律的觉察制造了条件。在电学方面他坚持和进展了富兰克林的理论。他还制造和改进了一些仪器，制造了液体比重计、反射测向仪等。查理发表的论文大多数是数学方面的。物理方面的有电学试验、温标比较等。1823年4月7日查理在巴黎逝世。,查理,肯定质量m的气体的总分子数N是肯定的，体积V保持不变时，其单位体积内的分子数n也保持不变。,当温度T上升时，其分子运动的平均速率v也增大，则气体压强p也增大；,反之当温度T降低时，气体压强p也减小。,查理定律：,微观解释：,图象,等容图线,等容过程的,p,T,图象是一条倾斜的直线，叫做,等容线,。等容线的延长线通过坐标原点，这时的温度为,O K,。,P=C,T,V,2,V,1,气体质量相等时，斜率小的体积大。,推断哪条等容线表示的是体积大?,由查理定律可知，肯定质量的抱负气体在体积不变时，它的压强随温度变化关系如图。把这个结论进展合理外推，便可得出图中t0 ；假设温度能降低到t0，那么气体的压强将减小到 Pa。,t,(),p,(P,a,),0,t,0,273,0,课堂练习,封闭在容器中的气体，当温度上升时，下面的哪个说法是正确的不计容器的膨胀,密度和压强均增大；,密度增大，压强减小；,密度不变，压强增大；,密度增大，压强不变。,答案：,C,课堂练习,用易拉罐盛装碳酸饮料特别卫生和便利，但假设猛烈碰撞或严峻受热会导致爆炸。我们通常用的可乐易拉罐容积V355mL。假设在室温(17)罐内装有0.9V的饮料，剩余空间布满CO2气体，气体压强为1atm假设。承受的压强为1.2atm，则保存温度不能超过多少？,跟踪发散,答案：,75,跟踪发散,盖吕萨克定律,气体试验定律,等压变化,烧瓶带软木塞，玻璃管，橡皮连接收，水银压强计，温度计，盛水容器，冰，冷水，几种不同温度的热水。,盖,吕萨克定律,肯定质量的气体，在压强不变的状况下，温度每上升或降低1，增加或削减的体积等于它0时体积的1/273。,气体的等压变化：,1.等压变化：当压强p保持不变时，体积V和温度T之间的关系.,或肯定质量的某种气体，在压强p保持不变的状况下，体积V与热力学温度T成正比。,2.,盖,吕萨克定律：,盖,吕萨克定律,肯定质量的气体在压强不变时，它的体积与热力学温度成正比。,1778年12月6日生于上维埃纳省圣莱昂纳德。法国化学家、物理学家。盖吕萨克是一位法官的儿子。他年轻时在埃科尔工业大学在贝托莱、居顿德莫沃和福尔克拉的指导下学习。他的表现很快就证明他是完全无愧于贝托莱的友情的。1802年他觉察了气体热膨胀定律。1805年他争论空气的成分，证明：水可以用氧气和氢气按体积12的比例制取。1809年他发表了盖吕萨克定律，在化学原子分子学说的进展历史上起了重要作用。1813年为碘命名。1815年觉察氰，并弄清它作为一个有机基团的性质。1827年提出建筑硫酸废气吸取塔，称为盖吕萨克塔。还制造了碱金属钾、钠等的新制备方法，继而觉察了硼、碘等新元素，在化学上取得了巨大成就。由于盖吕萨克的出色成就，法国成了当时最大的科学中心。1850年5月9日卒于巴黎。,盖,吕萨克,盖吕萨克定律说明：,体积是热力学温度的正比例函数，V-T图象是一条倾斜的直线，叫做等压线。等压线的延长线通过坐标原点，这时的温度为OK,等压线,V/T=C,p,2,p,1,斜率越大表示气体的压强越小,V,T,图像比照,图像比照,M,N,A,答案：,A D,如图，A端封闭有气体的U形玻璃管倒插入水银槽中，当温度为T1时，管中水银面处在M处，温度为T2时，管中水银面处在N处，且M、N位于同一高度，假设大气压强不变，则：,A.,两次管中气体压强相等,B.T,1,时管中气体压强小于,T,2,时管中气体压强,C.T,1,T,2,课堂练习,盖,吕萨克定律的微观解释,肯定质量的抱负气体的总分子数N是肯定的，要保持压强p不变，当温度T上升时，全体分子运动的平均速率v会增加，那么单位体积内的分子数n肯定要减小否则压强不行能不变，因此气体体积V肯定增大；反之当温度降低时，同理可推出气体体积肯定减小。,抱负气体,状态参量方程,肯定质量的抱负气体的压强、体积的乘积与热力学温度的比值是一个常数。,n,为气体的摩尔数，,R,为普适气体恒量,气态方程,对于肯定质量的抱负气体，可能发生的是,A压强和温度不变，体积变大,B温度不变，压强削减，体积削减,C体积不变，温度上升，压强增大，,D压强增大，体积增大，温度降低,答案：,C,课堂练习,