高中物理《理想气体的状态方程 》课件

01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业
2．理想气体状态方程的应用 (1)应用理想气体状态方程解题的一般思路和步骤 运用理想气体状态方程解题前，应先确定在状态变化过程中气体保持质 量不变。解题步骤为： ①必须确定研究对象，即某一定质量的理想气体，分析它的变化过程； ②确定初、末两状态，准确找出初、末两状态的六个状态参量，特别是 压强； ③用理想气体状态方程列式，并求解。
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解析
课堂任务 理想气体状态方程的理解及应用
1．对理想气体状态方程的理解 (1)成立条件：一定质量的某种理想气体。 (2)该方程表示的是气体三个状态参量的关系，与中间的变化过程无关。 (3)公式中常量 C 仅由气体的种类和质量决定，与状态参量(p、V、T)无 关。
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例 1 (多选)关于理想气体，下面说法哪些是正确的( ) A．理想气体是严格遵守气体实验定律的气体模型 B．理想气体的分子没有体积 C．理想气体是一种理想模型，没有实际意义 D．实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下，可当成理想气体
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答案 AD
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答案
解析 理想气体是在忽略了实际气体分子间相互作用力的情况下而抽象 出的一种理想化模型，A 正确。实际气体能视为理想气体的条件是温度不太 低、压强不太大，B 错误。理想气体分子间无分子力作用，也就无分子势能， 故一定质量的理想气体，其内能与体积无关，只取决于温度，C 错误。由理 想气体模型的定义可知 D 正确。
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说明：(1)玻意耳定律、查理定律、盖—吕萨克定律可看成是理想气体状 态方程在 T 恒定、V 恒定、p 恒定时的特例。
(2)理想气体状态方程是用来解决气体状态变化问题的方程，运用时，必 须要明确气体不同状态下的状态参量。
应用理想气体状态方程时，在涉及气体的状态参量关系时 往往将实际气体当作理想气体处理，但这时需要关注的是是否满足质量一定。
1．定义：在任何温度、任何压强下都严格遵从 □01 气体实验定律 的气体。
2．理想气体与实际气体
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二、理想气体的状态方程
1．内容：一定质量的某种理想气体，在从状态 1 变化到状态 2 时，尽管
p、V、T 都可能改变，但是 □01 压强 跟□02 体积 的乘积与 □03 热力学温度 的
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(2)注意方程中各物理量的单位：T 必须是热力学温度，公式两边中 p 和 V 单位必须统一，但不一定是国际单位制中的单位。
3．理想气体状态方程与气体实验定律的比较
T1＝T2时，p1V1＝p2V2玻意耳定律 pT1V1 1＝pT2V2 2⇒Vp11＝＝pV22时时，，VTTp1111＝＝VTTp2222盖查—理吕定萨律克 定律
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答案
理想气体是为了研究问题方便提出的一种理想模型，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。
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[变式训练1] (多选)下列对理想气体的理解，正确的有( ) A．理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型 B．只要气体压强不是很高就可视为理想气体 C．一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关 D．在任何温度、任何压强下，理想气体都遵循气体实验定律
比值保持不变。 2．公式：
□04 pTV
□05 p1V1＝p2V2
＝C 或
T1 T2 。
3．适用条件：一定质量的 □06 某种理想气体 。
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判一判 (1)一定质量的理想气体，先等温膨胀，再等压压缩，其体积必小于起始 体积。( × ) (2)气体的状态由 1 变到 2 时，一定满足方程pT1V1 1＝pT2V2 2。( × ) (3)描述气体的三个状态参量中，可以保持其中两个不变，仅使第三个发 生变化。( × )
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[规范解答] 理想气体是指严格遵守气体实验三定律的气体，实际的气 体在压强不太高、温度不太低时可以认为是理想气体，A、D 正确。理想气 体分子间没有分子力，
但分子有大小，B 错误。理想气体是一种理想化模型，对研究气体状态 变化具有重要意义，C 错误。
[完美答案] AD
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提升训练
对点训练
课堂任务 对理想气体的理解
理想气体的特点 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。
[规范解答] 找出气球内气体的初、末状态的参量，运用理想作为研究对象，并可看做理想气体，其初始状态参
量为：
T1＝(273＋27) K＝300 K，p1＝1.5×105 Pa，V1＝5 m3， 升到高空，其末状态参量为 T2＝200 K，p2＝0.8×105 Pa， 由理想气体状态方程pT1V1 1＝pT2V2 2有： V2＝pp12TT21V1＝10..85× ×110055× ×230000×5 m3＝6.25 m3。 [完美答案] 6.25 m3
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例 2 某气象探测气球内充有温度为 27 ℃、压强为 1.5×105 Pa 的氦气， 其体积为 5 m3。当气球升高到某一高度时，氦气温度为 200 K，压强变为 0.8×105 Pa，求这时气球的体积多大？
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理想气体的状态方程
1．了解理想气体模型，知道实际气体可以近似看成理想气体的条件。 2．能够从气体实验定律推导出理想气体的状态方程。 3．掌握理想气体状态方程的内容、表达式和适用条件，并能应用理想气 体的状态方程分析解决实际问题。
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一、理想气体