高二物理理想氣體的狀態(tài)方程-wenkub.com
2024-11-08 19:02 本頁(yè)面
【正文】 ? ? 一 、 理想氣體 ? 1． 定義： 在任何溫度任何 下 都嚴(yán) 格遵從三個(gè) 的氣體 ． ? 2． 理想氣體與實(shí)際氣體 定律 壓強(qiáng) 實(shí)驗(yàn) ? 3． 理想氣體的分子模型 ? (1)分子本身的大小和它們之間的距離相比較可忽略不計(jì) ． ? (2)理想氣體分子除碰撞外 ， 無(wú)相互作用的引力和斥力 ， 故無(wú) ， 一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能只與 有關(guān) ． ? 【 特別提醒 】 理想氣體是一種理想化的模型 ，是對(duì)實(shí)際氣體的科學(xué)抽象 ． 分子勢(shì)能 溫度 ? 二 、 理想氣體的狀態(tài)方程 ? 1． 內(nèi)容： 一定 質(zhì)量 的某種理想氣體 ， 在從一個(gè)狀態(tài) (p V T1)變化到另一個(gè)狀態(tài) (pV T2)時(shí) ， 盡管 p、 V、 T都可能改變 ， 但是 跟體積 (V)的乘積與 的比值保持不變 ． 壓強(qiáng) (p) 溫度 (T) 2 ． 理想氣體狀態(tài)方程表達(dá)式： 或pVT＝C ( 恒量 ) ． 3 ． 推導(dǎo)方法： ( 1) 控制變量法． ( 2) 選定狀態(tài)變化法． 4 ． 成立條件： 一定質(zhì)量的理想氣體． p 1 V 1T 1 ＝p 2 V 2T 2 ? 一 、 對(duì) “ 理想氣體 ” 的理解 ? 1． 宏觀(guān)上 ? 理想氣體是嚴(yán)格遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體 ， 它是一種理想化模型 ， 是對(duì)實(shí)際氣體的科學(xué)抽象 ． ? 2． 微觀(guān)上 ? (1)理想氣體分子本身的大小可以忽略不計(jì) ，分子可視為質(zhì)點(diǎn) ． ? (2)理想氣體分子除碰撞外 ， 無(wú)相互作用的引力和斥力 ， 故無(wú)分子勢(shì)能 ， 理想氣體的內(nèi)能等于所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能之和 ， 一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān) ． ? 【 特別提醒 】 (1)一些不易液化的氣體 ， 如氫氣 、 氧氣 、 氮?dú)?、 氦氣 、 空氣等 ， 在通常溫度 、 壓強(qiáng)下 ， 它們的性質(zhì)很近似于理想氣體 ，把它們看作理想氣體處理 ． ? (2)對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體來(lái)說(shuō) ， 當(dāng)溫度升高時(shí) ， 其內(nèi)能增大 ． ? 關(guān)于理想氣體的性質(zhì) ， 下列說(shuō)法中正確的是 ( ) ? A． 理想氣體是一種假想的物理模型 ， 實(shí)際并不存在 ? B． 理想氣體的存在是一種人為規(guī)定 ， 它是一種嚴(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體 ? C． 一定質(zhì)量的理想氣體 ， 內(nèi)能增大 ， 其溫度一定升高 ? D． 氦是液化溫度最低的氣體 ， 任何情況下均可視為理想氣體 ? 解析： ? 答案： ABC 選項(xiàng) 個(gè)性分析 A、 B正確 理想氣體是在研究氣體性質(zhì)的過(guò)程中建立的一種理想化模型，現(xiàn)實(shí)中并不存在，其具備的特性均是人為規(guī)定的 C正確 對(duì)于理想氣體，分子間的相互作用力可忽略不計(jì)，也就沒(méi)有分子勢(shì)能，其內(nèi)能的變化即為分子動(dòng)能的變化，宏觀(guān)上表現(xiàn)為溫度的變化 D錯(cuò)誤 實(shí)際的不易液化的氣體，只有在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的條件下才可當(dāng)成理想氣體，在壓強(qiáng)很大和溫度很低的情況下，分子的大小和分子間的相互作用力不能忽略 ? 【 反思總結(jié) 】 對(duì)物理模型的認(rèn)識(shí) ， 既要弄清其理想化條件的規(guī)定 ， 又要抓住實(shí)際問(wèn)題的本質(zhì)特征 ， 忽略次要因素 ， 運(yùn)用理想化模型知識(shí)規(guī)律 ， 分析解決問(wèn)題 ? 二 、 理想氣體狀態(tài)方程的推導(dǎo) ? 一定質(zhì)量的某種理想氣體由初態(tài) (p VT1)變化到末態(tài) (p V T2)， 因氣體遵從三個(gè)氣體實(shí)驗(yàn)定律 ， 我們可以從三個(gè)定律中任意選取其中兩個(gè) ， 通過(guò)一個(gè)中間狀態(tài) ，建立兩個(gè)方程 ， 解方程消去中間狀態(tài)參量便可得到理想氣體狀態(tài)方程 ． 組合方式有 6種 ， 如圖所示 ． 我們選 “ 先等溫、后等壓 ” 證明． 從初態(tài) → 中間態(tài)，由玻意耳定律得 p 1 V 1 ＝ p 2 V ′ 從中間態(tài) → 末態(tài)，由蓋 — 呂薩克定律得V ′V 2＝T 1T 2由以上兩式消去V ′ 得p 1 V 1T 1＝
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