高中物理人教版 (新课标)选修33 理想气体的状态方程背景图课件ppt

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第3讲　理想气体的状态方程
目标定位　1.了解理想气体的概念，并知道实际气体在什么情况下可以看成理想气体.2.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.
预习导学 梳理·识记·点拨
1.定义：在任何温度、任何压强下都严格遵从的气体.2.实际气体在压强 (相对大气压)、温度 (相对室温)时可当成理想气体处理.3.理想气体是一种 的模型，是对实际气体的 .
二、理想气体的状态方程
1.内容：一定 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 跟体积的乘积与 的比值保持不变.
2.理想气体状态方程表达式： 或 ＝C(常量).
3.推导方法：(1)控制变量法.(2)选定状态变化法.4.成立条件：质量一定的理想气体.
课堂讲义 理解·深化·探究
1.理想气体(1)理解：理想气体是为了研究问题方便提出的一种理想化模型，是实际气体的一种近似，就像力学中质点、电学中点电荷模型一样，突出矛盾的主要方面，忽略次要方面，从而认识物理现象的本质，是物理学中常用的方法.
(2)特点：①严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程.②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.③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
3.应用状态方程解题的一般步骤(1)明确研究对象，即一定质量的理想气体；(2)确定气体在初、末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2；(3)由状态方程列式求解；(4)讨论结果的合理性.
例1　一水银气压计中混进了空气，因而在27 ℃、外界大气压为758 mmHg时，这个水银气压计的读数为738 mmHg，此时管中水银面距管顶80 mm，当温度降至－3 ℃时，这个气压计的读数为743 mmHg，求此时的实际大气压值为多少mmHg?
解析　画出该题初、末状态的示意图：
分别写出初、末状态的状态参量：p1＝758 mmHg－738 mmHg＝20 mmHgV1＝(80 mm)·S(S是管的横截面积)T1＝(273＋27) K＝300 Kp2＝p－743 mmHgV2＝(738＋80)mm·S－743(mm)·S＝75(mm)·ST2＝(273－3)K＝270 K
将数据代入理想气体状态方程：
解得p＝762.2 mmHg.
答案　762.2 mmHg
针对训练　内径均匀的L形直角细玻璃管，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1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；
解析　p1＝p0＋ph＝(75＋58)cmHg＝133 cmHg.
答案　133 cmHg
(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度？
解析　对空气柱：初状态：p1＝133 cmHg，V1＝4S，T1＝(273＋87)K＝360 K.末状态：p2＝p0＋ph′＝(75＋57)cmHg＝132 cmHg，V2＝3S.
二、理想气体状态方程与气体图象
1.一定质量的理想气体的各种图象
2.理想气体状态方程与一般状态变化图象基本方法：化“一般”为“特殊”，如图2是一定质量的某种理想气体的状态变化过程A→B→C→A.
在V-T图线上，等压线是一簇延长线过原点的直线，过A、B、C三点作三条等压线分别表示三个等压过程，因pA′