,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,选修,3-3,选修,3-3,第八章 气体,第八章 气体,选修3-3选修3-3第八章 气体第八章 气体,1,、温度,热力学温度,T,：开尔文,T=t+273K,2,、体积,一、气体的状态参量,3,、压强,体积,V,单位：,L,、,mL,压强,p,单位：,Pa,（帕斯卡）,1、温度热力学温度T：开尔文2、体积一、气体的状态参量3、压,问题：,一定质量的气体,，它的,温度、体积和压强,三个量之间变化是相互对应的。我们,如何确定三个量之间的关系,呢？,二、气体状态变化的研究方法,问题：一定质量的气体，它的温度、体积和压强三个量之间变化是相,控制变量的方法,在物理学中，当需要研究三个物理量之间的关系时，往往采用,“保持一个量不变，研究其它两个量之间的关系，然后综合起来得出所要研究的几个量之间的关系”,。,二、气体状态变化的研究方法,前面的学习中，曾经采用过“控制变量的方法”来研究三个变量之间的关系，如：,1,、牛顿第二定律（,、,F,、,m,）,2,、电阻定律、欧姆定律,控制变量的方法 在物理学中，当需要研究三个,如何研究气体三个状态参量,T,、,V,、,p,之间的关系？,研究,1,：,温度（,T,）保持不变时，体积（,V,）和压强（,p,）之间的关系。,研究,2,：,体积（,V,）保持不变时，压强（,p,）和温度（,T,）之间的关系。,研究,3,：,压强（,p,）保持不变时，体积（,V,）和温度（,T,）之间的关系。,控制变量的方法,得出规律,二、气体状态变化的研究方法,等压变化,等温变化,等容变化,如何研究气体三个状态参量T、V、p之间的关系？控制变,实验研究,气体的等温变化,（,1,）实验目的：,在温度保持不变时，研究一定质量气体的压强和体积的关系。,演示实验（看课本）,研究的是哪一部分气体,?,怎样保证,T,不变,?,如何测,V,?,如何改变,p,?,（,2,）实验装置,思考：,实验研究气体的等温变化（1）实验目的：在温度保持不变时，研,1,、英国科学家玻意耳和法国科学家马略特各自通过实验发现：一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强,p,与体积,v,成,。这个规律叫做玻意耳定律。,玻意耳定律,反比,2,、玻意耳定律的表达式：,或,。,式中,p,1,、,V,1,和,p,2,、,V,2,表示气体在,的压强和体积。,两个不同状态,pV=C,p,1,V,1,=p,2,V,2,1、英国科学家玻意耳和法国科学家马略特各自通过实验发现：一定,3,、一定质量的气体发生等温变化时的,p-V,图象如图所示。图线的形状为,。由于它描述的是温度不变时的,p-V,关系，故称它为,线。,玻意耳定律,双曲线,等温,V,p,0,3、一定质量的气体发生等温变化时的p-V图象如图所示。图线的,*,在,A,、,B,两个注射器中分别封闭,1,10,5,Pa,、,300mL,和,110,5,Pa,、,400mL,的空气，在相同的环境温度下，将它们的体积缓慢的压缩一半，其压强分别为多少？,思考与讨论,解析：,对,A,系统,初态：,末态：,*在A、B两个注射器中分别封闭1105Pa、300mL和1,*,在,A,、,B,两个注射器中分别封闭,1,10,5,Pa,、,300mL,和,110,5,Pa,、,400mL,的空气，在相同的环境温度下，将它们的体积缓慢的压缩一半，其压强分别为多少？,思考与讨论,解析：,同理，对,B,系统,初态：,末态：,*在A、B两个注射器中分别封闭1105Pa、300mL和1,（,1,）玻意耳定律是,（,2,）研究对象：,（,3,）适用条件,:,（,4,）适用范围：,（,5,）式中,C,与哪些因素有关？,4,、注意：,一定质量的气体,温度保持不变,T,不太低,p,不太大,理想气体,玻意耳定律,与气体的,种类,、,质量,、,温度,有关,实验定律。,（1）玻意耳定律是4、注意：一定质量的气体理想气体玻,1,、玻意耳定律,三、气体实验三定律,2,、查理定律,3,、盖,吕萨克定律,1、玻意耳定律三、气体实验三定律2、查理定律3、盖吕萨克定,查理定律,正比,1,、法国科学家,查理,发现，,一定质量,的气体在,体积不变,时，各种气体的,压强与温度之间都有线性关系,。,从图甲可以看出，在等容过程中，压强,p,与摄氏温度,t,是一次函数关系，不是简单的,关系。,气体压强为零时其温度为零,热力学温度的零度，即绝对零度,如果把图甲直线,AB,延长至与横轴相交，把交点当做坐标原点。建立新的坐标系，如图乙所示，那么这时的压强与温度的关系就是正比例关系了。图乙坐标原点的意义为,。,可以证明，当气体的压强不太大，温度不太低时，坐标原点代表的温度就是,。,P,T/K,O,A,B,273.15,乙,P,O,A,B,t/,0,c,甲,查理定律正比1、法国科学家查理发现，一定质量的气体在体积不变,2,、查理定律的内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强,p,与热力学温度,T,成,。,正比,查理定律,3,、公式：,或,。,注意：,p,与热力学温度,T,成正比，不与摄氏温度成正比，但压强的变化,p,与摄氏温度,t,的变化成正比。,一定质量的气体在等容变化时，,升高（或降低）相同的温度,，所,增加（或减小）的压强是相同,的。,如何理解？,2、查理定律的内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，,2,、查理定律的内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强,p,与热力学温度,T,成,。,正比,查理定律,4,、一定质量的气体发生等容变化时的,p-T,图象称为,。图线的形状为,线。,3,、公式：,或,。,等容线,过原点的直,V,3,V,2,V,1,O,P,T,V,1,V,2,V,3,如图所示是一定质量的某种气体在不同体积下的几条等容线，其体积的大小关系是,。,斜率越大，体积越小,.,2、查理定律的内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，,1,、某种气体在状态时压强,210,5,Pa,，体积为,1m,3,，温度为,200K,。,（,1,）它在,等温过程,中由状态,A,变为状态,B,，状态,B,的体积为,2m,3,，求状态,B,的压强。,（,2,）随后，又由状态,B,在,等容过程,中变为状态,C,，状态,C,的温度为,300K,，求状态,C,的压强。,典型例题,A B C,解析：,容器中气体为研究对象,A,状态：,B,状态：,C,状态：,1、某种气体在状态时压强2105Pa，体积为1m3，温度,1,、某种气体在状态时压强,210,5,Pa,，体积为,1m,3,，温度为,200K,。,（,1,）它在等温过程中由状态,A,变为状态,B,，状态,B,的体积为,2m,3,，求状态,B,的压强。,典型例题,A B C,解析：,容器中气体为研究对象,A,状态：,B,状态：,C,状态：,（,1,）气体由状态,A,变为状态,B,的过程,遵从玻意耳定律,：,1、某种气体在状态时压强2105Pa，体积为1m3，温度,1,、某种气体在状态时压强,210,5,Pa,，体积为,1m,3,，温度为,200K,。,（,2,）随后，又由状态,B,在等容过程中变为状态,C,，状态,C,的温度为,300K,，求状态,C,的压强。,典型例题,A B C,解析：,容器中气体为研究对象,A,状态：,B,状态：,C,状态：,（,2,）气体由状态,B,变为状态,C,的过程,遵从查理定律,：,1、某种气体在状态时压强2105Pa，体积为1m3，温度,2,、查理定律的内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强,p,与热力学温度,T,成,。,正比,查理定律,4,、一定质量的气体发生等容变化时的,p-T,图象称为,。图线的形状为,线。,3,、公式：,或,。,等容线,过原点的直,O,P,T,V,1,V,2,V,3,（,1,）查理定律：,实验定律。,（,2,）研究对象：,一定质量的气体,（,3,）适用条件：,体积不变,（,4,）适用范围：,温度不太低、压强不太高,（,5,）式中的,C,与哪些因素有关？,气体的种类、质量、体积,5,、注意点,斜率越大，体积越小。,2、查理定律的内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，,1,、盖,吕萨克定律内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积,V,与热力学温度,T,成,比。,2,、公式：,或,。,3,、一定质量的气体发生等压变化时，表示变化过程的,V-T,图象称为,。,等压线是,线。,如图所示，是一定质量的某种气体在不同压强下的几条等压线，其压强的大小关系是,。,盖,吕萨克定律,正比,等压线,过原点的直,O,V,T,P,1,P,2,P,3,p,3,p,2,p,1,斜率越大，压强越小。,1、盖吕萨克定律内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况,1,、盖,吕萨克定律内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积,V,与热力学温度,T,成,比。,2,、公式：,或,。,3,、一定质量的气体发生等压变化时，表示变化过程的,V-T,图象称为,。,等压线是,线。,盖,吕萨克定律,正比,等压线,过原点的直,O,V,T,P,1,P,2,P,3,（,1,）盖,吕萨克定律是,实验定律。,（,2,）研究对象：,一定质量的气体,（,3,）适用条件：,压强不变,（,4,）适用范围：,温度不太低、压强不太高,（,5,）式中的,C,与哪些因素有关？,气体的种类、质量、压强,4,、注意点,1、盖吕萨克定律内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况,1,、盛有氧气的钢瓶，在,17,0,C,的室内测得氧气的压强是,9.3110,6,pa,。当钢瓶搬到,-13,0,C,的工地上时，瓶内氧气的压强变为,8.1510,6,pa,。钢瓶是不是漏气？为什么？,典型例题,解析：,钢瓶中氧气为研究对象,初态：,末态：,等容变化,钢瓶若不漏气，则瓶内氧气应遵循查理定律，即：,代入题中给出数据，得,故钢瓶漏气,1、盛有氧气的钢瓶，在170C的室内测得氧气的压强是9.31,小结,1,、,一定质量,的气体在,等温变化,时，遵守,玻意耳定律,2,、,一定质量,的气体在,等容变化,时，遵守,查理定律,3,、,一定质量,的气体在,等压变化,时，遵守,盖,吕萨克定律,小结1、一定质量的气体在等温变化时，遵守玻意耳定律,知识回顾,【,问题,1】,三大气体实验定律内容是什么？,公式：,pV,=,C,2,、査理定律：,公式：,1,、玻意耳定律：,3,、盖,-,吕萨克定律：,公式,知识回顾【问题1】三大气体实验定律内容是什么？公式：pV,【,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？,【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.,8.3,理想气体的状态方程,8.3理想气体的状态方程,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。,一.理想气体 假设有这样一种气体，它在任何温度,思考与讨论,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,p,A,、,V,A,、,T,A,和,p,B,、,V,B,、,T,B,以及,p,C,、,V,C,、,T,C,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？,0,p