2理想气体的性质 复习
气体知识点总结
气体知识点总结一、气体的性质1. 无固定形状和体积：气体不像固体和液体一样有固定的形状和体积，它会充满容器的所有空间。
2. 可压缩性：气体是可以被压缩的，当气体受到外部压力时，其体积会减小。
3. 气体的弹性：气体分子之间存在着弹性碰撞，当气体受到外部压力时，能够产生反作用力。
4. 气体的扩散性：气体分子具有很高的速度，它们不断地进行无规则的运动并向四周扩散。
5. 气体的密度：气体分子的密度很小，因此气体通常比固体和液体更轻。
6. 充分混合性：不同种类的气体在一定条件下可以充分混合，在这种情况下它们不会相互阻挡。
7. 物理性质：气体具有物理性质，例如气体的颜色、味道、透明度等，这些性质可以通过物理手段进行测定和实验。
二、气体的运动规律1. 理想气体状态方程：理想气体状态方程描述了气体温度、压力、体积之间的关系，它的数学表达式为：PV = nRT，其中P是气体的压力，V是气体的体积，n是气体的摩尔数，R是气体常数，T是气体的温度。
2. 理想气体的行为：理想气体是指气体分子之间没有相互作用力的气体。
在低密度、高温、大体积的情况下，气体的行为可以近似地被理想气体状态方程描述。
3. 气体的压强：气体的压强是指气体对单位面积的压力，它可以通过气体分子的碰撞力来解释。
气体的压强与温度和体积成正比，与摩尔数成正比。
4. 气体扩散速率：气体分子在空气中不断进行运动，并与周围分子发生碰撞，这种运动导致了气体的扩散。
气体分子的扩散速率与分子的质量、温度、压力等因素有关。
5. 气体的携带量：气体的携带量是指特定体积的气体中所含有的特定物质的质量。
气体的携带量受到气体本身的性质和环境条件的影响。
三、气体的应用1. 工业生产：气体在工业生产中有广泛的应用，如氧气、氮气、氢气等的制备，以及食品生产、化工生产等领域。
2. 医疗卫生：医用气体如氧气、氧气混合气体等用于医疗卫生领域，包括手术室、急救中心等。
3. 航空航天：气体在航空航天领域有重要的应用，包括火箭推进剂、航空燃料等。
分子动理论气体分子的运动和理想气体的性质
分子动理论气体分子的运动和理想气体的性质分子动理论: 气体分子的运动和理想气体的性质气体是物质存在的三种基本状态之一，其分子动理论是解释气体性质和行为的重要理论基础。
本文将探讨分子动理论对气体分子的运动和理想气体的性质的解释。
一、分子动理论的基本假设分子动理论基于以下几个基本假设：1. 气体由大量微观粒子组成，这些粒子被称为分子。
2. 分子之间相互独立，它们之间的相互作用力可以忽略不计。
3. 分子具有质量，具有热运动，它们的运动是无规则的，遵循统计规律。
4. 分子之间碰撞时，它们之间的碰撞是弹性碰撞，能量和动量得以守恒。
5. 气体体积与分子体积相比可以忽略。
基于这些假设，分子动理论提供了解释气体性质的理论框架。
二、气体分子的运动根据分子动理论，气体分子的运动是无规则的，并且具有以下几个特点：1. 分子的热运动速度分布是高斯分布，也称作麦克斯韦分布。
即大多数分子的速度接近平均速度，而极端高速和低速分子的数量相对较少。
2. 分子之间碰撞时，它们的碰撞是弹性碰撞。
在碰撞过程中，动能和动量得到守恒，但碰撞后的运动方向和速度可能发生改变。
3. 分子间的相互作用力可以忽略不计。
这是因为气体的分子间距相对较大，在气体的条件下，分子间的吸引或斥力相对较弱。
4. 分子的运动决定了气体的压力。
分子撞击容器壁产生的压力对应于分子的平均动能，而与分子的质量和速度分布有关。
三、理想气体的性质在分子动理论的基础上，我们可以推导出理想气体的性质。
理想气体是指完全符合分子动理论假设的气体，在实际中不存在。
1. 状态方程：理想气体的状态方程可以用理想气体定律描述，即PV = nRT。
其中，P表示气体的压力，V表示气体的体积，n表示气体的物质量，R表示理想气体常数，T表示气体的温度。
2. 温度和压力的关系：根据理想气体定律，温度和压力成正比。
当气体的温度升高时，其压力也会增加。
3. 等温过程和绝热过程：理想气体的等温过程和绝热过程可以用分子动理论解释。
气体的性质理想气体状态方程的应用实例
气体的性质理想气体状态方程的应用实例在化学和物理学中，气体是指没有固定形状和体积的物质。
气体分子之间存在间距，运动速度快且无规律，因此气体具有一系列特性和性质。
本文将探讨气体的性质以及理想气体状态方程的应用实例。
一、气体的性质1. 扩散性：气体分子具有高速运动，能够自由扩散到其他区域。
2. 压缩性：气体的分子间距较大，因此可以通过压缩方法减小其体积。
3. 可压缩性：气体具有可变体积，受到外力压缩时体积减小。
4. 可溶性：气体与液体或固体能相互溶解，形成溶液。
5. 弹性：气体分子碰撞后会发生弹性反弹，它们的动能能够保持不变。
6. 稀薄性：气体分子的间隔较大，导致气体呈现稀薄状态。
二、理想气体状态方程理想气体状态方程是描述气体行为的经验规律。
根据该方程，气体的压强、体积和温度之间存在着一定的关系，即PV = nRT，其中P为气体的压强，V为气体的体积，n为气体的物质的摩尔数，R为气体常数，T为气体的温度。
理想气体状态方程的应用实例如下：实例一：气体混合物的摩尔分数计算假设有一容器中混合了氧气（O2）和氮气（N2），体积为V，总的压强为P。
如果我们想计算氧气和氮气在混合物中的摩尔分数，可以利用理想气体状态方程。
根据理想气体状态方程，我们可以将混合物的总压强表示为：P = (nO2 + nN2)RT/V其中nO2为氧气的摩尔数，nN2为氮气的摩尔数。
进一步，我们可以将氧气和氮气的摩尔分数表示为：摩尔分数xO2 = nO2 / (nO2 + nN2)摩尔分数xN2 = nN2 / (nO2 + nN2)通过求解以上两个方程，可以计算出混合物中氧气和氮气的摩尔分数。
实例二：理想气体的压强和温度关系根据理想气体状态方程，可以推导出气体的压强与温度之间的关系。
假设气体的体积和摩尔数不变，我们可以得到：P1/T1 = P2/T2其中P1和P2分别为气体在温度T1和T2下的压强。
实例三：理想气体的体积和压强关系理想气体状态方程也可以描述气体的体积和压强之间的关系。
理想气体的性质与状态
理想气体的性质与状态气体是物质存在的一种形态，它具有独特的性质和状态。
在理论化学和物理学中，我们常常使用理想气体模型来描述气体的性质与状态。
理想气体是一个理想化的概念，用来简化气体的复杂行为，并且可以作为其他气体模型的基础。
在本文中，我们将重点讨论理想气体的性质与状态。
理想气体的性质：1. 分子自由运动：理想气体的分子没有相互作用力，它们以高速碰撞并独自运动。
这意味着理想气体的分子之间没有吸引力或斥力。
这个性质使得理想气体的分子可以自由地扩散和混合。
2. 碰撞无损失：理想气体的分子之间碰撞是完全弹性的，没有能量的损失。
这意味着分子在碰撞后会保持它们的动能和动量，但方向可能会改变。
这种无损失碰撞的性质是理想气体的一个重要特征。
3. 分子间距离较大：理想气体的分子之间的距离较大，相对于分子的尺寸来说，它们之间几乎没有相互作用。
这导致理想气体的密度相对较低，并且具有较低的相互作用能。
4. 分子不占据体积：理想气体的分子体积可以忽略不计，相对于容器的尺寸来说，理想气体的分子体积非常小。
这使得理想气体可以均匀地扩散到整个容器中。
理想气体的状态：理想气体的状态可以由一些基本参数来描述，这些参数包括压力、体积、温度和物质的量。
根据理想气体状态方程，也称为理想气体定律，可以得到下面的关系式：PV = nRT其中，P表示气体的压力，V表示气体的体积，n表示气体的摩尔数，R表示理想气体常量，T表示气体的温度。
这个方程可以用来描述气体在不同条件下的行为。
1. 压力：气体的压力是指气体分子对容器壁的碰撞产生的压强。
压力是一个力的量度，可以通过单位面积上分子碰撞的次数来表示。
在理想气体模型中，气体分子的平均碰撞频率与压力成正比。
2. 体积：气体的体积是指气体分子占据的空间。
在理想气体模型中，气体分子被认为是点状的，占据的体积可以忽略不计。
因此，理想气体的体积主要取决于容器的尺寸。
3. 温度：气体的温度是指气体分子的平均动能。
工程热力学 理想气体学习
第2章理想气体的性质2.1 本章基本要求熟练掌握理想气体状态方程的各种表述形式，并能熟练应用理想气体状态方程及理想气体定值比热进行各种热力计算。
并掌握理想气体平均比热的概念和计算方法。
理解混合气体性质，掌握混合气体分压力、分容积的概念。
2.2 本章难点1．运用理想气体状态方程确定气体的数量和体积等，需特别注意有关物理量的含义及单位的选取。
2．考虑比热随温度变化后，产生了多种计算理想气体热力参数变化量的方法，要熟练地掌握和运用这些方法，必须多加练习才能达到目的。
3．在非定值比热情况下,理想气体内能、焓变化量的计算方法，理想混合气体的分量表示法，理想混合气体相对分子质量和气体常数的计算。
2.3 例题例1：一氧气瓶内装有氧气，瓶上装有压力表，若氧气瓶内的容积为已知，能否算出氧气的质量。
解：能算出氧气的质量。
因为氧气是理想气体，满足理想气体状态方程式mRTPV 。
根据瓶上压力表的读数和当地大气压力，可算出氧气的绝对压力P，氧气瓶的温度即为大气的温度；氧气的气体常数为已知；所以根据理想气体状态方程式，即可求得氧气瓶内氧气的质量。
例2：夏天，自行车在被晒得很热的马路上行驶时，为何容易引起轮胎爆破？解：夏天自行车在被晒得很热的马路上行驶时，轮胎内的气体（空气）被加热，温度升高，而轮胎的体积几乎不变，所以气体容积保持不变，轮胎内气体的质量为定值，其可视为理想气体，根据理想气体状态方程式mRT PV =可知，轮胎内气体的压力升高，即气体作用在轮胎上的力增加，故轮胎就容易爆破。
例3：容器内盛有一定量的理想气体，如果将气体放出一部分后达到了新的平衡状态，问放气前、后两个平衡状态之间参数能否按状态方程表示为下列形式：（a ）222111T v P T v P = （b ）222111T V P T V P = 解：放气前、后两个平衡状态之间参数能按方程式（a ）形式描述，不能用方程式（b ）描述，因为容器中所盛有一定量的理想气体当将气体放出一部分后，其前、后质量发生了变化，根据1111RT m v p =，2222RT m v p =，而21m m ≠可证。
高中物理气体的性质公式总结
高中物理气体的性质公式总结高中物理气体的性质公式1.气体的状态参量：温度：宏观上，物体的冷热程度;微观上，物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志热力学温度与摄氏温度关系：T=t+273 {T:热力学温度(K)，t:摄氏温度(℃)｝体积V：气体分子所能占据的空间，单位换算：1m3=103L=106mL压强p：单位面积上，大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力，标准大气压：1atm=1.013×105Pa=1900pxHg(1Pa=1N/m2)2.气体分子运动的特点：分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外，相互作用力微弱;分子运动速率很大3.理想气体的状态方程：p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量，T为热力学温度(K)｝注:(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关;(2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体，使用公式时要注意温度的单位，t为摄氏温度(℃)，而T为热力学温度(K)。
高中物理气体的性质1.气体的状态参量：温度：宏观上，物体的冷热程度;微观上，物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志，热力学温度与摄氏温度关系：T=t+273 {T:热力学温度(K)，t:摄氏温度(℃)｝体积V：气体分子所能占据的空间，单位换算：1m3=103L=106mL压强p：单位面积上，大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力，标准大气压：1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)2.气体分子运动的特点：分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外，相互作用力微弱;分子运动速率很大3.理想气体的状态方程：p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量，T为热力学温度(K)｝注:(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关;(2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体，使用公式时要注意温度的单位，t为摄氏温度(℃)，而T为热力学温度(K)。
热力学第二章 理想气体性质
t2
t2
t1
(3)定值比热
CV ,m i R 2 C P ,m i 1 R 2
i 取值：单原子：3； 双原子： 5； 多原 子：7
一.比热力学能
d u=cvdt
1. cv const
理想气体、任何过程
u cv t
2. cv 为真实比热
3. cv 为平均比热
h是状态量,
h f (T , p )
h h dh ( ) p dT ( )T dp T p
h h q ( ) p dT [( )T v ]dp T p
定压状态下,dq=u，
由定义知：
h q p ( ) p dT T q p h Cp ( ) ( )v dT T
dT p2 s s2 s1 1 c p Rg ln T p1
2
s 1
2
2 dv dp cp 1 cv v p
s s2 s1 c p ln
T2 p Rg ln 2 T1 p1
v2 p2 s c p ln cv ln v1 p1
t2
1
u cv dt
T1
T2
u cv t (T2 T1 ) cv 0 t2 cv 0 t1
4. 查T-u表, 附表4 (零点规定: 0K, u=0, h=0 )
t2
t2
u u2 u1
二. 比焓
dh c p dT
利息气体、任何过程
1. c p const
1kg 工质温度
物理意义：表示在 p 一定时, 升高 1K ，焓的增加量 所以当作状态量 ；
说明： 1、对于cv、cp因为过程定容、定压,
工程热力学 2 理想气体的性质
kJ kg K
c
Mc
质量比热容 摩尔比热容 容积比热容
c' Mc 22.4
kJ
kg C
o
kJ
kJ
kmol K
kmol C
o
C
/
kJ
Nm K
3
kJ
Nm C
3 o
换算关系：
c 0
比热容是物性参数。 与物质性质、气体的热力过程、所处状态都有关。
T
(1)
单位质量 同气体升1k
T1 T2
注意:单位 P-绝对压强 T-绝对温度
一分钟 进的气：
2-3 解：∵初、 终 各状态的三个参数都 已知 ∴ 吸气前m2后 m3储气箱内气体的质 量及一分钟进气量m1 就都可求出
m kg : pV mRT
求出储气箱中进了多少质量Δm=m3-m2(最终-原有) 再除以一分钟的进气量m1 即得总进气时间 t=Δm/m1
（适用理想气体）
c p cv R
c ' p c 'v 0 R
Mc
p
其差值不变 为气体常数
Mc
v
MR R 0
（ P23梅耶公式推导） 设1kg某理想气体，温度升高dT,所需热量为： 按定容加热：δqV = CV. dT 按定压加热：δqP = CP. dT 二者之差： δqV－ δqP ＝［pdv] P （膨胀功） =d（pv）P 即 CV. dT － CP . dT=R dT CP -CV=R （2-10）
T>常温，p<2MPa 的双原子分子
理想气体 O2, N2, Air, CO, H2
如汽车发动机和航空发动机以空气为主的燃气等, 三原子分子（H2O, CO2)一般不能当作理想气体. 特殊，如空调的湿空气，高温烟气的CO2 ，可以
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
P1 v1 P2 v 2 T1 T2
P1V1 P2V2 T1 T2
（同种气体）
（仅适用于闭口系统） 针对一定量气体
计算时注意单位
1、p 绝对压力 pa 2、T 温度单位 K 3、ν比体积 m3/kg
统一单位（最好均用国际单位）
理想气体状态方程应用（要熟练）
1 kg : pv RT
定未知基本参数
o质量成分定义式：
mi gi m
o容积成分定义式：
Vi ri V
g1 g 2 g n gi 1
i 1
n
r r1 r2 rn ri 1
i 1
n
o摩尔成分定义式：
ni xi n
x x1 x2 xn xi 1
第二章
理想气体的性质
§2-1
理想气体状态方程
VM：摩尔容积m3/kmol；
pV M R0T
状 态 Байду номын сангаас 程
R0：通用气体常数，J/kmol· K；
V：nKmol气体容积m3； P：绝对压力 Pa ；
pV nR0T
1 kg : pv RT
m kg : pV mRT
v：比容 m3/kg；
T：热力学温度 K V：质量为mkg气体所占的 容积；
n p p1 p 2 p3 p n pi i 1 T ,V
2阿密盖特分容积定律：
混合气体的总容积V等于各组成气体分容积Vi之和。 即：
n V V1 V2 V3 Vn Vi i 1 T , P
kJ
kmol K
Nm K
3
kJ
kmol C
o
C
/
kJ
kJ
Nm3 o C
换算关系：
Mc c' c 0 22.4
2.定容比热与定压比热的关系
∴ 同m的气体升高相同的温度，定压过程吸收的 热量多于定容过程吸收的热量，因此，CP ＞ CV
梅耶公式：
c p cv R
c' p c' v 0 R
m kg : pV mRT 定气体质量
P1V1 P2V2 T1 T2
P1 v1 P2 v 2 T1 T2
不同状态下体积换算 参数确定 注意单位
• §2-2 理想气体的比热(物性参数与过程、状态）
符号 名称 单位
c
Mc
质量比热容 摩尔比热容 容积比热容
kJ
kg K
kJ
kg o C
i 1
n
第二章 小结 1 理想气体状态方程表示处于平衡状态时理想气 体的P、v、T间的关系，应熟练地掌握运用需特别 注意有关物理量的含义及单位的选取 2 气体的比热是重要的热力性质之一，热工计算 时常用，应理解、掌握气体比热的定义、单位：c、 c’、Mc、cp、cv、真实比热、平均比热、定比热、 比热比、K 3 用定比热和平均比热计算q要掌握。 4 混合气体的T、P、v，总和分的关系要理解。 5 混合气体的组成成分、M、R了解
其差值不变 为气体常数
Mc p Mcv MR R0
3.比热比k：
k cp cv
CP与CV之比称为比热容比，也称为熵比数 k＞1
它也是一重要参数
R cv k 1
kR cp k 1
cp cv R
4、定值、真实、平均比热 （了解）
§2-3 混合气体的性质
1.道尔顿分压定律 :