大庆英杰物理工作室2015-2016高二同步辅导资料 第三节 气体的理想状态方程 1．了解理解气体的模型，并知道实际气体在什么情况下可以看成理想气体。 2．能够从气体定律推出理想气体的状态方程。 3．掌握理想气体状态方程的内容和表达式，并能应用方程解决实际问题。 理论知识一 理想气体 理想气体状态方程 一 理想气体 1．定义：在任何温度任何压强下都严格遵从三个实验定律的气体。 2．实际气体在压强不太大(相对大气压)，温度不太低(相对室温)时可当成理想气体处理。 二 理想气体状态方程 1．内容：一定质量的某种理想气体，在从一个状态(p1、V1、T1)变化到另一个状态(p2、V2、T2)时，尽管p、V、T都可能改变，但是压强(p)跟体积(V)的乘积与温度(T)的比值保持不变。 2．理想气体状态方程表达式：＝或＝C(恒量)． 3．理想气体的状态方程的应用 (1) 理想气体 ① 理解 理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体，它是一种理想化模型，实际气体在压强不太大，温度不太低的情况下，可视为理想气体。 ② 特点 a．严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程。 b．理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比可以忽略不计，分子可视为质点。 c．理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥力，故无分子势能，理想气体的内能等于所有分子热运动动能之和，一定质量的理想气体内能只与温度有关。 (2) 理想气体状态方程与气体实验定律 ＝ T1=T2时，p1V1= p2V2(玻意耳定律) V1=V1时，(查理定律) p1=p2时，(盖-吕萨克定律) ★特别提醒★ (1) 一些不易液化的气体，如氢气、氧气、氮气、氦气、空气等，在通常温度、压强下，它们的性质很近似于理想气体，把它们看做理想气体处理。 (2) 用公式＝解题时，要求公式两边p、V、T的单位分别一致即可，不一定采用国际单位。 【例1】如图所示，一水银气压计管顶距槽内水银面950 mm，管内混入气泡读数不准，温度为t1＝0℃、大气压为760 mmHg时，气压计读数h1＝740 mmHg。 (1) 当温度t2＝27℃时，气压计读数为h2＝750 mmHg，此时大气压是多少？ (2) 用公式表示出任一温度t℃的水银柱高h时，对该气压计的修正值Δh为多少？ 【解析】 (1)管内气体在t1＝0 ℃时的状态参量为 p1＝760 mmHg－740 mmHg＝20 mmHg，V1＝(950－740)S＝210S，T1＝273 K 管内气体在27℃时的状态参量为V2＝(950－750)S＝200S，T2＝300 K 由理想气体状态方程＝可得 p2＝＝mmHg＝23 mmHg 所以当t＝27℃时大气压强为p0＝750 mmHg＋23 mmHg＝773 mmHg. (2)管内气体在任一温度t℃时的状态参量为 p3＝Δh，V3＝(950－h)S，T3＝(273＋t)K 则由理想气体状态方程＝ 得＝ 所以气压计的修正值为 Δh＝mmHg. 【答案】 (1)773 mmHg (2)mmHg 【方法归纳】 (1)气体实验定律可看成理想气体状态方程的特例； (2)一般情况下，压强参数从受力角度分析，而体积参数要从几何角度分析，温度参数要注意温标的选取； (3)用公式＝解题时，要求两边各物理量的单位相同即可，不一定要采用国际单位． 【变式训练】 1．内径均匀的L型直角细玻璃管，一端封闭，一端开口竖直向上，用水银柱将一定质量空气封存在封闭端内，空气柱长4 cm，水银柱高58 cm，进入封闭端长2 cm，如图所示，温度是87℃，大气压强为75 cmHg，求： (1) 在图示位置空气柱的压强p1； (2) 在图示位置，要使空气柱的长度变为3 cm，温度必须降低到多少摄氏度？ 理论知识二 关联气体的分析 相关联气体问题涉及两部分(或两部分以上)的气体，它们之间无气体交换，但在压强或体积这些量间有一定的关系，分析清楚这些关系往往是解决问题的关键。解决相关联问题的一般方法是：21世纪教育网版权所有 1．分别选取每部分气体为研究对象，确定初、末状态及其状态参量，根据气态方程写出状态参量间 ... ...
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