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理想气体的状态方程,历史回顾,【问题1】三大气体实验定律内容是什么?,历史回顾,【问题1】三大气体实验定律内容是什么?,公式：pV =C1,1、玻意耳定律：,历史回顾,【问题1】三大气体实验定律内容是什么?,公式：pV =C1,2、査理定律：,公式：,1、玻意耳定律：,历史回顾,【问题1】三大气体实验定律内容是什么?,公式：pV =C1,2、査理定律：,公式：,1、玻意耳定律：,3、盖-吕萨克定律：,公式：,【问题2】这些定律的适用范围是什么?,【问题2】这些定律的适用范围是什么?,温度不太低，压强不太大.,【问题2】这些定律的适用范围是什么?,温度不太低，压强不太大.,【问题3】如果某种气体的三个状态参 量（p、V、T）都发生了变化，它们之间又 遵从什么规律呢？,一.理想气体,一.理想气体,假设有这样一种气体，它在任何温度和任何 压强下都能严格地遵从气体实验定律,我们把这样 的气体叫做“理想气体”。,一.理想气体,假设有这样一种气体，它在任何温度和任何 压强下都能严格地遵从气体实验定律,我们把这样 的气体叫做“理想气体”。,理想气体具有那些特点呢？,一.理想气体,假设有这样一种气体，它在任何温度和任何 压强下都能严格地遵从气体实验定律,我们把这样 的气体叫做“理想气体”。,理想气体具有那些特点呢？,1.理想气体是不存在的，是一种理想模型。,一.理想气体,假设有这样一种气体，它在任何温度和任何 压强下都能严格地遵从气体实验定律,我们把这样 的气体叫做“理想气体”。,理想气体具有那些特点呢？,1.理想气体是不存在的，是一种理想模型。,2.在温度不太低，压强不太大时实际气体都 可看成是理想气体。,3.从微观上说：分子间以及分子和器壁间， 除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体积，即 它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。,3.从微观上说：分子间以及分子和器壁间， 除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体积，即 它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。,4.从能量上说：理想气体的微观本质是忽略 了分子力，没有分子势能，理想气体的内能只有 分子动能。,一定质量的理想气体的内能仅由温度决 定，与气体的体积无关。,4.从能量上说：理想气体的微观本质是忽略 了分子力，没有分子势能，理想气体的内能只有 分子动能。,3.从微观上说：分子间以及分子和器壁间， 除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体积，即 它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。,如图所示，一定质量的某种理想气体从A到B经 历了一个等温过程，从B到C经历了一个等容过程。 分别用pA、VA、TA和pB、VB、TB以及pC、VC、TC表示气体 在A、B、C三个状态的状态参量，那么A、C状态的状 态参量间有何关系呢？,思考与讨论,推导过程,从AB为等温变化：由玻意耳定律,pAVA=pBVB,从BC为等容变化：由查理定律,又TA=TB VB=VC,解得：,二、理想气体的状态方程,二、理想气体的状态方程,1.内容：一定质量的某种理想气体在从一个 状态变化到另一个状态时，尽管p、V、T都可能改 变，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值 保持不变。,二、理想气体的状态方程,1.内容：一定质量的某种理想气体在从一个 状态变化到另一个状态时，尽管p、V、T都可能改 变，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值 保持不变。,二、理想气体的状态方程,1.内容：一定质量的某种理想气体在从一个 状态变化到另一个状态时，尽管p、V、T都可能改 变，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值 保持不变。,2.公式：,二、理想气体的状态方程,1.内容：一定质量的某种理想气体在从一个 状态变化到另一个状态时，尽管p、V、T都可能改 变，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值 保持不变。,2.公式：,注：恒量C由理想气体的质量和种类决定， 即由理想气体的物质的量决定,二、理想气体的状态方程,1.内容：一定质量的某种理想气体在从一个 状态变化到另一个状态时，尽管p、V、T都可能改 变，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值 保持不变。,2.公式：,3.使用条件:一定质量的某种理想气体。,注：恒量C由理想气体的质量和种类决定， 即由理想气体的物质的量决定,例1一定质量的理想气体，初状态是(p0、 V0、T0)，经过一个等压过程，温度升高到3T0/2， 再经过一个等容变化，压强减小到p0/2，则气体 最后的状态是( ) A3p0/4，3V0/2，3T0/2 Bp0/2，3V0/2，3T0/4 Cp0/2，V0，T0/2 D以上答案均不对,B,例1一定质量的理想气体，初状态是(p0、 V0、T0)，经过一个等压过程，温度升高到3T0/2， 再经过一个等容变化，压强减小到p0/2，则气体 最后的状态是( ) A3p0/4，3V0/2，3T0/2 Bp0/2，3V0/2，3T0/4 Cp0/2，V0，T0/2 D以上答案均不对,B,例1一定质量的理想气体，初状态是(p0、 V0、T0)，经过一个等压过程，温度升高到3T0/2， 再经过一个等容变化，压强减小到p0/2，则气体 最后的状态是( ) A3p0/4，3V0/2，3T0/2 Bp0/2，3V0/2，3T0/4 Cp0/2，V0，T0/2 D以上答案均不对,例题2: 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为 多少mmHg？,解：以混进水银气压计的空气为研究对象,p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3 T1=273+27=300 K,解：以混进水银气压计的空气为研究对象,初状态：,p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3 T1=273+27=300 K,p2=p-743mmHg V2=（738+80）S-743S=75Smm3,解：以混进水银气压计的空气为研究对象,初状态：,末状态：,p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3 T1=273+27=300 K,T2=273+（-3）=270K,p2=p-743mmHg V2=（738+80）S-743S=75Smm3,解：以混进水银气压计的空气为研究对象,初状态：,末状态：,p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3 T1=273+27=300 K,T2=273+（-3）=270K,p2=p-743mmHg V2=（738+80）S-743S=75Smm3,解：以混进水银气压计的空气为研究对象,初状态：,末状态：,由理想气体状态方程得：,p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3 T1=273+27=300 K,T2=273+（-3）=270K,p2=p-743mmHg V2=（738+80）S-743S=75Smm3,解：以混进水银气压计的空气为研究对象,初状态：,末状态：,由理想气体状态方程得：,p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3 T1=273+27=300 K,T2=273+（-3）=270K,解得： p=762.2 mmHg,p2=p-743mmHg V2=（738+80）S-743S=75Smm3,解：以混进水银气压计的空气为研究对象,初状态：,末状态：,由理想气体状态方程得：,4.道尔顿分压定律：某一气体在气体混合物 中产生的分压等于在相同温度下它单独占有整个 容器时所产生的压力；而气体混合物的总压强等 于其中各气体分压（pi）之和。即 p = pi,混合理想气体的状态方程： pV=（ p1+ p2+）V=(n1+n2+)RT=nRT,4.道尔顿分压定律：某一气体在气体混合物 中产生的分压等于在相同温度下它单独占有整个 容器时所产生的压力；而气体混合物的总压强等 于其中各气体分压（pi）之和。即 p = pi,5、气体密度式：,以1mol的某种理想气体为研究对象，它在标准状态,5、气体密度式：,以1mol的某种理想气体为研究对象，它在标准状态,5、气体密度式：,根据 得：,5、气体密度式：,以1mol的某种理想气体为研究对象，它在标准状态,根据 得：,5、气体密度式：,以1mol的某种理想气体为研究对象，它在标准状态,根据 得：,5、气体密度式：,以1mol的某种理想气体为研究对象，它在标准状态,6、摩尔气体常量：,设 为1mol理想气体在标准状态下的 常量，叫做摩尔气体常量,6、摩尔气体常量：,注意:R的数值与单位的对应,6、摩尔气体常量：,设 为1mol理想气体在标准状态下的 常量，叫做摩尔气体常量,注意:R的数值与单位的对应,P(atm)，V (L): R=0.082 atmL/molK,P(Pa)，V (m3): R=8.31 J/molK,6、摩尔气体常量：,设 为1mol理想气体在标准状态下的 常量，叫做摩尔气体常量,注意:R的数值与单位的对应,P(atm)，V (L): R=0.082 atmL/molK,P(Pa)，V (m3): R=8.31 J/molK,一摩尔理想气体的状态方程 ：,6、摩尔气体常量：,设 为1mol理想气体在标准状态下的 常量，叫做摩尔气体常量,注意:R的数值与单位的对应,P(atm)，V (L): R=0.082 atmL/molK,P(Pa)，V (m3): R=8.31 J/molK,一摩尔理想气体的状态方程 ：,6、摩尔气体常量：,设 为1mol理想气体在标准状态下的 常量，叫做摩尔气体常量,三、克拉珀龙方程,三、克拉珀龙方程,或,三、克拉珀龙方程,或,克拉珀龙方程是任意质量的理想气体的 状态方程，它联系着某一确定状态下，各物 理量的关系。,三、克拉珀龙方程,或,克拉珀龙方程是任意质量的理想气体的 状态方程，它联系着某一确定状态下，各物 理量的关系。,对实际气体只要温度不太低，压强不太 大就可应用克拉珀龙方程解题,如图所示，一定质量的理想气体，由状态 A沿直线AB变化到B，在此过程中，气体分子的 平均速率的变化情况是( ) A、不断增大 B、不断减小 C、先减小后增大 D、先增大后减小,练习：,如图所示，一定质量的理想气体，由状态 A沿直线AB变化到B，在此过程中，气体分子的 平均速率的变化情况是( ) A、不断增大 B、不断减小 C、先减小后增大 D、先增大后减小,练习：,D,小 结：,小 结：,一、理想气体：,在任何温度和任何压强下都能严格地遵从气体 实验定律的气体,小 结：,一、理想气体：,二、理想气体的状态方程,注：恒量C由理想气体的质量和种类决定，即由气体的物质的量决定,气体密度式：,在任何温度和任何压强下都能严格地遵从气体 实验定律的气体,小 结：,一、理想气体：,在任何温度和任何压强下都能严格地遵从气体 实验定律的气体,二、理想气体的状态方程,注：恒量C由理想气体的质量和种类决定，即由气体的物质的量决定,气体密度式：,三、克拉珀龙方程,或,摩尔气体常量：,P(atm),V (L): R=0.082 atmL/molK,P(Pa),V (m3): R=8.31 J/molK,
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