胶州二中2009级物理导学案 2011-4-6
第三节 理想气体的状态方程学案
一、复习回顾----气体实验定律:内容、表达式、图线
1.玻意耳定律 2.查理定律 3. 盖—吕萨克定律
二、理想气体:
为研究气体性质的方便,可以设想一种气体,在任何温度、任何压强下都遵从 ,我们把这样的气体叫做 。
(回忆:已学过的理想模型?)
(1)理想气体的宏观描述:能够严格遵从气体三个实验定律的气体. (2)理想气体的微规模型:分子间不存在相互作用力(除碰撞外),并且分子是没有大小的质点的气体.
(3)理想气体是从实际气体抽象出来的物理模型.
理想气体是不存在的,但在温度不太低,压强不太大的情况下,可将实际气体看做是理想气体,误差很小,计算起来却方便多了.
三、理想气体的状态方程
完成P24思考与讨论-----推导一定质量的理想气体p、V、T所遵从的数学关系式 一定质量某种理想气体从状态A(pA、VA、TA)经历等温过程到状态B(pB、VB、TB),从B经历一个等容过程到状态C(pC、VC、TC)(课本图8.3-1) A到B:由 定律可得 B到C: 由 定律可得
其中: = , = 。可得 而A、C是气体的任意两个状态。故上式表明:
一定质量的理想气体,从状态1( p1V1T1) 变到状态2(p2V2T2)尽管p、V、T着三个参量都可以改变,但是 是不变的。
即: 或
注意:式中的C是常量,与P、V 、T无关。以上两式都叫一定质量理想气体的状态方程。思考课本P25例题,体会解题思路和步骤
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胶州二中2009级物理导学案 2011-4-6
自学完成以下习题:
1.对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是 ( ) ( A )压强增大,体积增大,分子的平均动能一定增大 ( B )压强减小,体积减小,分子的平均动能一定增大 ( C )压强减小,体积增大,分子的平均动能一定增大 ( D ) 压强增大,体积减小,分子的平均动能一定增大
2.甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体,已知甲、乙容器中气体的压强分别为p甲、 p乙 ,且p甲< p乙 , 则 ( ) A.甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度 B.甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度
C.甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能 D.甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能
3.一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平固定放置的气缸内,开始时气体体积为V0,温度升高到27℃。活塞上施加压力,将气体体积压缩到2V0/3,温度升高到57℃。设大气压强P0=1.0×105Pa,活塞与气缸壁摩擦不计。 (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。
4.内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不计质量的活塞封闭压强
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为1.0×l05Pa、体积为2.0×l0-3m的理想气体.现在活塞上方缓缓倒上沙子,使封闭气体的体积变为原来的一半,然后将气缸移出水槽,缓慢加热,使气体温度变为127℃. (1)求气缸内气体的最终体积;
5(2)在p-V图上画出整个过程中 p(×10Pa) 气缸内气体的状态变化.
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(大气压强为1.0×l0Pa)
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V(×10m)
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