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理想气体的状态方程,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。,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,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：,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：,4、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：,4、气体密度式：,5、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,5、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,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,5、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 ：,5、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 ：,5、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,四.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,四.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,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：,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,气体密度式：,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,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,1.一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的 压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一平衡状 态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关 系正确的是( ),1.理想气体状态方程的应用,探究点,1.一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的 压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一平衡状 态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关 系正确的是( ),1.理想气体状态方程的应用,探究点,BD,(1)求此时气体的压强。 (2)保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的 压力使气体体积恢复到V0，求此时气体的压强。,(1)求此时气体的压强。 (2)保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的 压力使气体体积恢复到V0，求此时气体的压强。,答案：(1)1.65105Pa (2)1.1105Pa,3.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。 (1)肥皂泡内、外压强差别不大，均近似 等于1标准大气压。试估算肥皂泡内的气体分 子个数； (2)肥皂泡内压强近似等于1标准大气压。 求这部分气体在口腔内的体积。,答案：(1)1.321022个 (2)0.52L,探究点,2.图像问题,类别,图线,类别,图线,1.已知理想气体的内能与温度成正比。 如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体 由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中 汽缸内气体的内能 A.先增大后减小 B.先减小后增大 C.单调变化 D.保持不变,2.一定质量的理想气体的pt图象如图所示， 在状态A变到状态B的过程中，体积( ) A一定不变 B一定减小 C一定增加 D不能判定怎样变化,2.一定质量的理想气体的pt图象如图所示， 在状态A变到状态B的过程中，体积( ) A一定不变 B一定减小 C一定增加 D不能判定怎样变化,D,3.一定质量的理想气体的状态变化过程的 VT图象如图甲所示，若将该变化过程用PT 图象表示，则应为图乙中的哪一个( ),(1)已知气体在状态A的温度 TA300K，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。,4.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。,解析：pV图中直观地看出，气体在A、B、C、D各状态下压强和体积为VA10L，pA4atm，pB4atm，pC2atm，pD2atm，VC40L，VD20L.,
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