2.4理想气体状态方程

《2.4理想气体状态方程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2.4理想气体状态方程（9页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、二、理想气体状态方程二、理想气体状态方程三、气体的三个实验定律三、气体的三个实验定律一、气体的状态变化一、气体的状态变化 上一页下一页目 录退 出 一、气体的状态变化一、气体的状态变化 一定质量的气体，它的温度、体积和压强这三个量的一定质量的气体，它的温度、体积和压强这三个量的变化是互相关联的。例如，把一定质量的气体压缩到钢筒变化是互相关联的。例如，把一定质量的气体压缩到钢筒里去，气体的体积就缩小了，同时它的压强会增大，温度里去，气体的体积就缩小了，同时它的压强会增大，温度会上升。会上升。对于一定质量的气体，如果这三个参量都不改变，我对于一定质量的气体，如果这三个参量都不改变，我们就说气体处于

2、们就说气体处于平衡状态平衡状态。如果这三个参量或任意两个参。如果这三个参量或任意两个参量同时改变，我们就说气体的状态改变了。量同时改变，我们就说气体的状态改变了。上一页下一页退 出目 录 二、理想气体状态方程二、理想气体状态方程 如图所示，在刻度尺上固定一个一端如图所示，在刻度尺上固定一个一端封闭的封闭的U型管，其封闭端有一段被水银柱型管，其封闭端有一段被水银柱封闭在里面的气体柱。将封闭在里面的气体柱。将U型管浸没在烧型管浸没在烧杯的水中，只留左端露出水面，可以看出杯的水中，只留左端露出水面，可以看出气体的体积和压强将同时发生变化。记下气体的体积和压强将同时发生变化。记下几组温度、体积和压强的

3、数值，计算每次几组温度、体积和压强的数值，计算每次测得的测得的 pV/T 值。可以发现，比值值。可以发现，比值 pV/T 是是一个恒量。一个恒量。上一页下一页退 出目 录 说明：说明：理想气体是一种理想的物理模型，实际上并不理想气体是一种理想的物理模型，实际上并不存在。它只是实际气体在一定条件下的近似。有许多实际存在。它只是实际气体在一定条件下的近似。有许多实际气体，如空气、氢气、氧气、氮气、氦气等，在压强不太气体，如空气、氢气、氧气、氮气、氦气等，在压强不太大，温度不太低的条件下，都可以把它们当作理想气体来大，温度不太低的条件下，都可以把它们当作理想气体来处理。处理。能严格符合上述方程的气体

4、叫能严格符合上述方程的气体叫理想气体理想气体，该方程就叫，该方程就叫理想气体状态方程理想气体状态方程，简称气态方程。，简称气态方程。恒量恒量 TpV222121TVpTVp 或或 一定质量的气体，它的压强和体积的乘积与热力学温一定质量的气体，它的压强和体积的乘积与热力学温度的比值，在状态变化时始终保持不变，即度的比值，在状态变化时始终保持不变，即上一页下一页退 出目 录 对于一定质量的理想气体，当温对于一定质量的理想气体，当温度度T 保持不变时，它的压强保持不变时，它的压强 p 跟体积跟体积V 成反比，即成反比，即 三、气体的三个实验定律三、气体的三个实验定律 1.气体的等温变化气体的等温变化

5、p1V1=p2V2 对于一定质量的理想气体，当体对于一定质量的理想气体，当体积积V 保持不变时，它的压强保持不变时，它的压强 p 跟热力学温度跟热力学温度T 成正比，即成正比，即 2.气体的等容变化气体的等容变化2211TpTp 对于一定质量的理想气体，当压对于一定质量的理想气体，当压强强p 保持不变时，它的体积保持不变时，它的体积V 跟热力学温度跟热力学温度T 成正比，即成正比，即 3.气体的等压变化气体的等压变化2211TVTV 上一页下一页退 出目 录 【例例1】如图所示是一根一端封闭的粗细均匀的细玻如图所示是一根一端封闭的粗细均匀的细玻璃管，用一段璃管，用一段h=16 cm长的水银将一

6、部分空气封闭在细玻长的水银将一部分空气封闭在细玻璃管里。当玻璃管开口向上坚直放置时，管内空气柱长璃管里。当玻璃管开口向上坚直放置时，管内空气柱长L1=15 cm，当时的大气压强为，当时的大气压强为p0=76 cmHg。当玻璃管开口。当玻璃管开口向下竖直放置时，管内空气柱的长度该是多少向下竖直放置时，管内空气柱的长度该是多少？解：已知解：已知,01hppp SLV22,02hppp SLV11 因为是等温变化，由因为是等温变化，由 p1V1=p2V2 得得SLppSLpphh2010)()(1002LppppLhh cmcm231516761676上一页下一页退 出目 录 【例例2】气焊用的氧气

7、储存于容积是气焊用的氧气储存于容积是100 L的筒内，这的筒内，这时筒上压强计显示的压强是时筒上压强计显示的压强是60 p0(p0=1.0105 Pa)，筒的温筒的温度是度是16，求筒里氧气的质量。已知在温度为求筒里氧气的质量。已知在温度为0，压强压强为为p0时，氧气的密度时，氧气的密度 0=1.43 kg/m3。分析：分析：本题的研究对象是筒内一定质量的氧气。由于本题的研究对象是筒内一定质量的氧气。由于不知氧气在温度为不知氧气在温度为16、压强为、压强为60 p0下的密度，但知道氧下的密度，但知道氧气在温度为气在温度为0、压强为、压强为p0时的密度，所以要用气体状态时的密度，所以要用气体状态

8、方程算出在温度为方程算出在温度为0，压强为，压强为p0下的体积，再根据密度下的体积，再根据密度公式算出氧气的质量。公式算出氧气的质量。氧气有两个状态，状态氧气有两个状态，状态1和状态和状态2的参量分别为的参量分别为上一页下一页退 出目 录 p1=60 p0，V1=100 L，T1=（273+16）K=289 K p2=p0，T2=（273+0）K=289 K 解：解：由理想气体状态方程由理想气体状态方程 得得222111TVpTVp 122112TpTVpV 3367528912731060m.m.20Vm kg.kg.118675431 求：求：V2=？上一页下一页退 出目 录 练练 习习

9、p1=2105 Pa,V1=5 cm3,T1=277 K p2=10 5 Pa，T2=300 K 解：解：由理想气体状态方程由理想气体状态方程 得得222111TVpTVp 122112TpTVpV 3535651008127710300105102m.m 在湖底处有一个温度为在湖底处有一个温度为4、体积为、体积为5 cm3 的气泡升到的气泡升到湖面上。如果在湖底的压强为湖面上。如果在湖底的压强为2105 Pa，在湖面上温度为在湖面上温度为27、压强为、压强为105 Pa，求它升到湖面时的体积。，求它升到湖面时的体积。分析：分析：气泡在湖底和湖面的状态参气泡在湖底和湖面的状态参量分别为量分别为上一页下一页退 出目 录