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8.3、8.4理想气体的状态方程(公开课)

规律性。这种规律就是统计规律
二、气体分子运动的特点
气体分子距离比较大, 分子间作用力很弱,分子 除了相互碰撞或跟器壁碰撞外不受力而做匀速直线运 动,因而会充满它能达到的整个空间
气体分子数量巨大,之间频繁地碰撞,分子速度 大小和方向频繁改变 ,运动杂乱无章,任何一个方向 运动的气体分子都有,各个方向运动的分子数目基本 相等
C
pAVA=pBVB
B
从B→C为等容变化:由查理定律
pB pC TB TC
0
V
又TA=TB VB=VC
解得: pAVA pCVC
TA
TC
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。
三、气体热现象的微观意义
气体温度 的微观意义
图象观察与思考
1、 图中氧气分子速率分布是否 存在统计规律? 存在统计规律
2、 0℃和100℃氧气分子速率分 布有什么相同的统计规律?
都呈中间多两头少的分布规律
3、 对比0℃和100℃氧气分子速率 分布图象,有什么不同?
温度越高,分子平均速率越大
★ 通过定量分析得出:理想气体的热力学 温度T与分子的平均动能成正比.
乙:可是你今天为什么来坐飞机了?
甲:我又问过专家,每架飞机上有一颗炸弹的概率是万分之一, 但每架飞机上同时有两颗炸弹的概率只有亿分之一.这已经 小到可以忽略不计了。
乙:但两颗炸弹与你坐不坐飞机有什么关系?
甲:当然有关系啦.不是说同时有两颗炸弹的概率很小吗,我 现在自带了一颗炸弹,飞机上再有一颗几乎是不可能的, 所以我才放心地来坐飞机!
第八章 气体
理想气体的状态方程
【问题1】三大气体实验定律内容是什么?
1、玻意耳定律: 公式: pV =C
2、査理定律:
公式: p C T
3、盖-吕萨克定律: 公式 V C T
【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
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、理想气体不考虑气体分子的大小和分子间作用力, 也就是说气体分子的内能是由温度决定的。
T aEk a 为比例常数
★ 温度是分子平均动能的标志
● 气体压强 的微观意义
从微观角度看
1、气体对容器的压强是 如何产生的?
答: 是大量气体分子频繁地 碰撞器壁而产生的
2、压强的大小可能和 什么因素有关?
“豆粒模拟实验”——气体压强的微观解释
【实验一】
在某高度,将豆粒连续倒在秤盘上,Байду номын сангаас察示数 在更高的位置,将豆粒连续倒在秤盘上,观察示数
对气体实验定律 的微观解释
玻意耳定律 一定质量的气体,在温度不变的情况下,压
强p与体积V成反比
玻意耳定律的微观解释
T不变
V减小 或增大
} 分子平均动能不变 –
分子密集程度 增大(减小)
实验现象:位置越高,台秤的示数越大 结论:豆粒的动能越大,对秤盘压强越大 类比:气体分子平均动能越大,气体压强越大
温度
【实验二】
在相同高度, 将豆粒更密集倒在秤盘上,观察示数 实验现象:倒在秤盘上的大米越密集,示数越大
类比:气体分子越密集,气体压强越大 体积
结论
气体压强的大小跟两个因素有关:
▲气体分子的平均动能 (温度) ▲气体分子的密集程度 (体积)
乙:#¥%&…我和你想的一样,我也带了一颗!
一、随机性与统计规律
1、在一定条件下,若某事件必然出现,这个事件
叫做必然事件
2、若某件事不可能出现,这个事件叫做
不可能事件
3、若在一定条件下某事件可能出现,也可能不出现,
这个事件叫做随机事件
课本的实验给我们什么启示?
1、个别随机事件的出现具有偶然性
2、大量随机事件的整体会表现出一定的
2、公式:
p1V1 p2V2
T1
T2
或 pV C T
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
3、使用条件: 一定质量的某种理想气体.
4、气体密度式:
P1 P2
1T1 2T2
例题1: 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 大气压值为多少毫米汞柱?
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 末状态:
p2=p-743mmHg V2=(738+80)S-743S=75Smm3 T2=273+(-3)=270K
由理想气体状态方程得:
即 2080S ( p 743) 75S
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?
p A
C
TA=TB
B
0
V
推导过程
p
A
从A→B为等温变化:由玻意耳定律
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
p1V1 p2V2
T1
T2
或 pV C T
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:
P1 P2
1T1 2T2
第八章 气体
8.4 气体热现象的微观意义
甲:我很怕坐飞机,我问过专家,每架飞机上 有炸弹的概率是万分之一.万分之一虽然 很小,但还没小到可以忽略不计的程度, 所以我以前从来不坐飞机。
300
270
p1V1 p2V2
T1
T2
解得: p=762.2 mmHg
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( D )
A、不断增大 B、不断减小 C、先减小后增大 D、先增大后减小
p/atm
3
A
2
C
1
B
V/L
0 123
小结
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