理想氣體的狀態(tài)方程(公開課)(存儲版)
【正文】 不可能事件 若在一定條件下某事件可能出現(xiàn)，也可能不出現(xiàn)， 這個(gè)事件叫做 隨機(jī)事件 課本的實(shí)驗(yàn)給我們什么啟示 ? 個(gè)別隨機(jī)事件的出現(xiàn)具有 偶然性 大量隨機(jī)事件的整體會表現(xiàn)出一定的 規(guī)律性。恰好不接觸，求被密封與圓筒內(nèi)壁置達(dá)到平衡狀態(tài)，活塞圖甲所示是汽缸水平放。沒有壓力時(shí)，活塞移動型管的頂部恰好對上提，當(dāng)水銀柱溫度不變，將活塞緩慢保持外界平。柱在時(shí)，空氣空氣柱。問當(dāng)壓強(qiáng)口分別密封，管內(nèi)空氣形管兩個(gè)豎直支管的開）如將（的水銀。當(dāng)兩活塞下的下方為理想氣體，上，兩活塞活塞與汽缸之間無摩擦和質(zhì)量分別為各有一個(gè)活塞，積可忽略）。求打開混合氣體的溫度為打開時(shí)閉合時(shí)，上有開關(guān)細(xì)玻璃管連接，玻璃管兩容器容積相等，用一K,15K,40。兩限制裝置、處設(shè)有內(nèi)距缸底封閉在汽缸內(nèi)，在汽缸定質(zhì)量的氣體置于缸底，一活塞將一不規(guī)則的固體壁橫截面積為汽缸豎直放置，汽缸內(nèi)上端開口的光滑圓柱形計(jì)的裝置如圖規(guī)則的物體的體積，設(shè)某同學(xué)想測出一形狀不.1/10cm5K300pa10cm60A,402502smgbaPbabacm?36008cmVkgm???。 求：活塞剛碰到玻璃管頂部時(shí)，氣體的溫度。分別用 pA、 VA、 TA和 pB、 VB、 TB以及 pC、 VC、 TC表示氣體在 A、B、 C三個(gè)狀態(tài)的狀態(tài)參量，那么 A、 C狀態(tài)的狀態(tài)參量間有何關(guān)系呢？ 0 p V A B C TA=TB 推導(dǎo)過程 從 A→ B為等溫變化：由玻意耳定律 pAVA=pBVB 從 B→ C為等容變化：由查理定律 0 p V A B C CBBCppTT?CCCAAATVpTVp ?又 TA=TB VB=VC 解得： 二、理想氣體的狀態(tài)方程 內(nèi)容： 一定質(zhì)量的某種理想氣體在從一個(gè)狀態(tài)變化到另一個(gè)狀態(tài)時(shí)，盡管 p、 V、 T都可能改變，但是壓強(qiáng)跟體積的乘積與熱力學(xué)溫度的比值保持不變。 在溫度不太低 ,壓強(qiáng)不太大時(shí)實(shí)際氣體都可看成是理想氣體。 這種規(guī)律就是 統(tǒng)計(jì)規(guī)律 二、氣體分子運(yùn)動的特點(diǎn) 氣體分子距離比較大， 分子間作用力很弱，分子除了相互碰撞或跟器壁碰撞外不受力而做勻速直線運(yùn)動，因而會充滿它能達(dá)到的整個(gè)空間 氣體分子數(shù)量巨大，之間頻繁地碰撞，分子速度大小和方向頻繁改變 ，運(yùn)動雜亂無章，任何一個(gè)方向運(yùn)動的氣體分子都有，各個(gè)方向運(yùn)動的分子數(shù)目基本相等 三、氣體熱現(xiàn)象的微觀意義 氣體 溫度 的微觀意義 圖象觀察與思考 圖中氧氣分子速率分布是否 存在統(tǒng)計(jì)規(guī)律？ 0℃ 和 100℃ 氧氣分子速率分 布有什么相同的統(tǒng)計(jì)規(guī)律？ 對比 0℃ 和 100℃ 氧氣分子速率 分布圖象，有什么不同？ 存在統(tǒng)計(jì)規(guī)律 都呈中間多兩頭少的分布規(guī)律 溫度越高，分子平均速率越大 ★ 通過定量分析得出：理想氣體的熱力學(xué) 溫度 T與分子的平均動能成正比 . ★ 溫度是分子平均動能的標(biāo)志 kEaT ?為比例常數(shù) a● 氣體 壓強(qiáng) 的微觀意義 從微觀角度看 １、氣體對容器的壓強(qiáng)是如何產(chǎn)生的？ ２、壓強(qiáng)的大小可能和什么因素有關(guān)？ 答： 是大量氣體分子頻繁地碰撞器壁而產(chǎn)生的 “豆粒模擬實(shí)驗(yàn)” ——?dú)怏w壓強(qiáng)的微觀解釋 在某高度，將豆粒連續(xù)倒在秤盤上，觀察示數(shù) 在更高的位置， 將豆粒連續(xù)倒在秤盤上，觀察示數(shù) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 【 實(shí)驗(yàn)一 】 位置越高，臺秤的示數(shù)越大 類比：氣體分子平均動能越大，氣體壓強(qiáng)越大 結(jié)論：豆粒的動能越大，對秤盤壓強(qiáng)越大 溫度 在相同高度， 將 豆粒更密集倒在秤盤上，觀察示數(shù) 【 實(shí)驗(yàn)二 】 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 倒在秤盤上的大米越密集，示數(shù)越大 類比：氣體分子越密集，氣體壓強(qiáng)越大 體積 氣體壓強(qiáng)的大小跟兩個(gè)因素有關(guān)： （體積） （溫度） 結(jié) 論 ▲ 氣體分子的 密集程度 ▲ 氣體分子的 平均動能 對氣體 實(shí)驗(yàn)定律 的微觀解釋 玻意耳定律 一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng) p與體積 Ｖ 成反比 玻意耳定律的微觀解釋 T不變 分子平均動能不變 V減小或增大 分子密集程度增大（減?。? 氣體壓強(qiáng)增大或減小 ｝ – 請自己解釋 查理定律 和 蓋 —呂薩克定律 查理定律 一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng) p與熱力學(xué)溫度 T成正比 蓋 —呂薩克定律 一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，其體積 V與熱力學(xué)溫度 T成正比 理想氣體狀態(tài)變化的圖象 1． 一定質(zhì)量的理想氣體的各種圖象 名稱 圖象 特點(diǎn) 其他圖象 等溫線 pV pV＝ CT(C為常量 )即 pV之積越大的等溫線對應(yīng)的溫度越高，離原點(diǎn)越遠(yuǎn) ，斜率 k＝ CT即斜率越大，對應(yīng)的溫度越高 p 1V p＝ CTV 名稱 圖象 特點(diǎn) 其他圖象 等容線 pT ， 斜率 即斜率越大，對應(yīng)的體積越小 pt 圖線的延長線均過點(diǎn) (－， 0)，斜率越大，對應(yīng)的體積越小
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