瓶装气体的基础知识——气体体积与温度 压力的关系
气体压强体积和温度的关系
凝结
物质从气态变为液态的过程，如水蒸气遇冷 变成水滴。凝结过程中，气体分子数减少，
体积减小，温度降低，压强减小。
沸腾与升华过程
沸腾
液体内部产生大量气泡并迅速上升到液面破裂释放气体的过程。沸腾过程中，液体变为 气体，体积增大，温度保持不变，压强增大。
升华
物质从固态直接变为气态的过程，如冰直接变成水蒸气。升华过程中，固体直接变为气 体，体积增大，温度升高，压强增大。
当温度升高时，气体分子运动速度加快，撞击容器壁的力增大，导致压强增大。反之，温度降低时， 气体分子运动速度减慢，撞击容器壁的力减小，压强随之减小。
理想气体定律
在一定温度下，一定质量的气体压强与体积成反比。即当体积增大时，压强减小；体积减小时，压强 增大。
体积与温度的关系
温度与体积成正比
当温度升高时，气体分子间的距离增 大，导致体积增大。反之，温度降低 时，气体分子间的距离减小，体积随 之减小。
盖吕萨克定律
总结词
盖吕萨克定律描述了气体体积和温度 之间的关系。
详细描述
盖吕萨克定律指出，在恒定压力下， 气体的体积与温度成正比。即 V1/T1=V2/T2，其中V表示体积，T 表示温度。该定律适用于理想气体在 等压过程中的状态变化。
02 气体压强、体积和温度的关系
压强与温度的关系
压强与温度成正比
气体压强、体积和温度 的关系
目录
Contents
• 气体基本定律的介绍 • 气体压强、体积和温度的关系 • 实际气体的行为与理想气体的差异 • 气体状态变化的实例 • 气体在热力学中的重要性
01 气体基本定律的介绍
理想气体定律
总结词
理想气体定律描述了气体压强、体积和温度之间的关系，是气体基本定律的基础。
气体压强温度体积公式
气体压强温度体积公式咱们在日常生活中，经常会遇到各种各样和气体有关的现象。
比如说，给自行车打气的时候，轮胎会慢慢鼓起来；夏天打开汽水罐，“呲”的一声，气泡和汽水就喷出来了。
这些现象背后，都藏着气体压强、温度和体积之间的秘密。
咱们先来说说气体压强。
压强这东西，简单理解就是气体给容器壁的压力。
你想想看，一个充满气的气球，是不是绷得紧紧的？这就是因为气球里面的气体有压强，在使劲往外撑呢。
那气体压强和温度、体积又有啥关系呢？这就得提到一个很重要的公式——理想气体状态方程：PV = nRT。
这里的 P 就是压强，V 是体积，n 是气体的物质的量，R 是一个常数，T 是温度。
咱就拿吹气球来举个例子。
刚开始吹气球的时候，气球里面的气体少，体积小，温度也和外面差不多。
这时候压强不大，气球很好吹。
可随着你不断往里面吹气，气体的量增加了，体积变大了，温度也因为你吹气的动作稍稍升高了一些。
这时候气球里面的压强就变大了，你会感觉到越来越难吹，得使更大的劲儿。
再说说体积和压强的关系。
有一次我在家做实验，准备了一个密封的塑料瓶，在瓶盖上扎了一个小孔，然后往瓶子里打气。
一开始瓶子还没什么变化，可当气体打得越来越多，瓶子里的体积不变，压强增大，最后“砰”的一声，瓶子都被撑破了！把我吓了一跳。
温度对气体压强的影响也很明显。
冬天的时候，你会发现自行车的轮胎好像瘪了一些，这可不是轮胎漏气啦，而是因为温度降低，气体压强变小了。
在实际生活中，这个公式的应用可多了去了。
比如汽车的发动机，燃料燃烧让气缸里的气体温度迅速升高，体积膨胀，从而推动活塞做功。
还有空调和冰箱，也是通过控制气体的压强、温度和体积来实现制冷和制热的。
总之，气体压强、温度和体积的关系就像三个好朋友，互相影响，谁也离不开谁。
了解了它们之间的关系，咱们就能更好地解释生活中的很多现象，也能利用这些知识创造出更多有用的东西。
所以呀，别小看这个气体压强温度体积公式，它可是藏着大大的学问呢！。
气体的压力和体积关系
气体的压力和体积关系当我们谈及气体时，首先涉及到的一个概念就是“压力”。
气体的压力是指单位面积上受到的力的大小。
而气体的体积则是指气体所占据的空间大小。
从理论物理学角度来看，气体的压力和体积之间存在一定的关系，这关系体现在理想气体定律中，即洛伦兹定律。
洛伦兹定律，也称为玻意耳-马略特定律，描述了理想气体的状态方程，将压力、体积和温度之间的关系表达了出来。
根据洛伦兹定律，当温度保持恒定不变时，气体的压力和体积呈反比关系。
也就是说，当气体的体积减小时，气体的压力将增加；相反，当气体的体积增加时，气体的压力将减小。
这个关系在日常生活中有着许多应用。
举个例子，我们可以观察到，当我们用手指堵住一个水枪的喷嘴时，水的喷射速度变得更快。
这是因为我们减小了水流的体积，使其通过更小的孔径喷出，从而增加了水流的压力。
同样，当我们将水枪的喷嘴打开时，水的喷射速度变得较慢，这是因为水流的体积增加，使喷出的水流压力减小。
在工业生产中，气体的压力和体积关系也得到了广泛的应用。
例如，在一些压缩机的工作过程中，通过改变气体的体积来调节气体的压力。
当需要增加气体的压力时，可以减小气体的体积，从而提高气体的压力；当需要降低气体的压力时，可以增大气体的体积，从而降低气体的压力。
此外，气体的压力和体积关系还在汽车发动机中发挥着重要的作用。
汽车发动机在工作过程中，通过活塞的上下运动改变气体的体积，从而改变气体的压力。
当活塞下降时，气体的体积增大，压力减小，气体从进气门进入到汽缸中；当活塞上升时，气体的体积减小，压力增加，气体被压缩并且在点火时产生爆燃，从而驱动汽车发动机正常工作。
总结一下，气体的压力和体积之间存在着一种反比关系，根据洛伦兹定律，当气体的压力增大时，其体积会减小；而当压力减小时，气体的体积会增大。
这种关系在我们日常生活中以及工业领域有许多应用，例如水枪的喷射速度、压缩机的工作过程和汽车发动机的工作原理等。
理解和应用这种压力和体积关系，对于我们更好地理解气体的特性，以及在实际应用中进行调节和控制气体的压力都具有重要意义。
气体的压强、温度、体积关系
请吐气体会呼气原理
填空: 当我们吐气时, 当我们吐气时,胸部 收缩 扩张,收缩),胸内肺泡跟 (扩张,收缩) 收缩 .收缩),于是肺的容积 扩张. 着 (扩张 收缩) 缩小 增大 , 缩小 ) , 肺内空气压强 增大 增大, ( 增大, 缩小) ( 增大 , 减 大于 ,小于)体外的大气压强,肺中一部 大于, 小), (大于 小于)体外的大气压强, 分空气被压出体外 .
请深深吸一口气体会吸气原理
填空: 填空: 当我们吸气时, 当我们吸气时,胸部 扩张 扩张,收缩),胸内肺泡跟 (扩张,收缩) 增大 增大, (扩张.收缩) (增大,缩 着 扩张 扩张.收缩),于是肺的容积 增大,减小 大于, 小于 小),肺内空气压强 (增大减小 ), (大于,小 ,减小) 体外的大气压强,大气压将新鲜空气压入肺中. 于)体外的大气压强,大气压将新鲜空气压入肺中.
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气体的压强,体积, 气体的压强,体积,温度 关系
回顾复习
1,气体的压强和哪些因素相关呢? 气体的压强和哪些因素相关呢? 微观角度 a,气体分子的平均动能 b,分子的密集程度 宏观角度 a,温度 b,在一定质量的前提下,跟体积有关 在一定质量的前提下,
既然温度和体积能够影响气体的压强, 那是否意味着压强,体积,温度间存在一 定的制约关系呢?
二,气体压强和温度的关系(前提体积不变)
1,为什么夏天自行车车胎的气不能打得太足? 2,为什么热水瓶倒出一些水后盖上瓶塞,过一段时间 后很难取出瓶塞?
1,气体压强也跟温度有关系(前提体积不变), 温度升高,压强增大;温度降低,压强减小.
三,气体体积和温度的关系(前提压强不变)
气体的体积跟温度有关系,温度升高,体积增大; 温度降低,体积减小.(前提压强不变)
热学复习：气体的体积、压强、温度间的关系
第十三章热学二、气体的体积、压强、温度间的关系1．气体的状态参量（1）温度：温度在宏观上表示物体的冷热程度；在微观上是分子平均动能的标志。
热力学温度是国际单位制中的基本量之一，符号T，单位K（开尔文）；摄氏温度是导出单位，符号t，单位℃（摄氏度）。
关系是t=T-T0，其中T0=273.15K，摄氏度不再采用过去的定义。
两种温度间的关系可以表示为：T = t+273.15K和ΔT =Δt，要注意两种单位制下每一度的间隔是相同的。
0K是低温的极限，它表示所有分子都停止了热运动。
可以无限接近，但永远不能达到。
（2）体积。
气体总是充满它所在的容器，所以气体的体积总是等于盛装气体的容器的容积。
（3）压强。
气体的压强是由于气体分子频繁碰撞器壁而产生的。
（绝不能用气体分子间的斥力解释！）一般情况下不考虑气体本身的重量，所以同一容器内气体的压强处处相等。
但大气压在宏观上可以看成是大气受地球吸引而产生的重力而引起的。
（例如在估算地球大气的总重量时可以用标准大气压乘以地球表面积。
）压强的国际单位是帕，符号Pa，常用的单位还有标准大气压（atm）和毫米汞柱(mmHg)。
它们间的关系是：1 atm=1.013×105Pa=760 mmHg； 1 mmHg=133.3Pa。
2．气体分子动理论（1）气体分子运动的特点是：①气体分子间的距离大约是分子直径的10倍，分子间的作用力十分微弱。
通常认为，气体分子除了相互碰撞或碰撞器壁外，不受力的作用。
②每个气体分子的运动是杂乱无章的，但对大量分子的整体来说，分子的运动是有规律的。
研究的方法是统计方法。
气体分子的速率分布规律遵从统计规律。
在一定温度下，某种气体的分子速率分布是确定的，可以求出这个温度下该种气体分子的平均速率。
（2）用分子动理论解释气体压强的产生（气体压强的微观意义）。
气体的压强是大量分子频繁碰撞器壁产生的。
压强的大小跟两个因素有关：①气体分子的平均动能，②分子的密集程度。
气体压强体积和温度的关系公式
气体压强体积和温度的关系公式
1. 理想气体状态方程。
- 理想气体状态方程为pV = nRT。
- 其中p是气体压强，单位是帕斯卡（Pa）；V是气体体积，单位是立方米（m^3）；n是气体的物质的量，单位是摩尔（mol）；R是摩尔气体常数，R =
8.314J/(mol· K)；T是气体的热力学温度，单位是开尔文（K）。
2. 压强与体积、温度的关系（当n和R为常数时）
- 由pV=nRT可得p=(nRT)/(V)，这表明当温度T不变（等温过程）时，压强p和体积V成反比，即p_1V_1 = p_2V_2（玻意耳定律）。
- 当压强p不变（等压过程）时，体积V和温度T成正比，即
(V_1)/(T_1)=(V_2)/(T_2)（盖 - 吕萨克定律）。
- 当体积V不变（等容过程）时，压强p和温度T成正比，即
(p_1)/(T_1)=(p_2)/(T_2)（查理定律）。
压力、体积和温度的关系
压力、体积和温度的关系压力、体积和温度是物理学中基本的物理量，它们之间存在着密切的关系。
在本篇文章中，我们将探讨压力、体积和温度之间的关系，并了解它们在不同情况下的变化规律。
压力、体积和温度的基本概念压力是指单位面积上所受到的力。
在国际单位制中，压力的单位是帕斯卡（Pa），1Pa等于1N/m²。
在日常生活中，我们常用大气压（atm）、毫米汞柱（mmHg）等为单位。
体积是物体所占空间的大小。
在国际单位制中，体积的单位是立方米（m³）。
在日常生活中，我们常用升（L）、毫升（mL）等为单位。
温度是表示物体冷热程度的物理量。
在国际单位制中，温度的单位是开尔文（K）。
在日常生活中，我们常用摄氏度（℃）等为单位。
理想气体状态方程理想气体状态方程是描述理想气体在等温条件下压力、体积和温度之间关系的基本方程，表达式为：[ PV = nRT ]其中，P为气体的压力，V为气体的体积，n为气体的物质的量，R为理想气体常数，T为气体的绝对温度。
查理定律查理定律是描述等压条件下，气体体积与绝对温度之间的关系。
表达式为：[ = ]其中，( V_1 )和( T_1 )为初始状态下气体的体积和绝对温度，( V_2 )和( T_2 )为末状态下气体的体积和绝对温度。
盖·吕萨克定律盖·吕萨克定律是描述等温条件下，气体压力与体积之间的关系。
表达式为：[ = ]其中，( P_1 )和( V_1 )为初始状态下气体的压力和体积，( P_2 )和( V_2 )为末状态下气体的压力和体积。
泊松定律泊松定律是描述在等温条件下，弹性固体受到外力作用时，体积与压力之间的关系。
表达式为：[ = - ]其中，P为固体所受的压力，( )为固体的剪切模量，( V )为固体的体积变化，V 为固体的初始体积。
压力、体积和温度之间的关系是物理学中的重要内容。
通过理想气体状态方程、查理定律、盖·吕萨克定律和泊松定律等基本定律，我们可以了解在不同条件下，压力、体积和温度之间的变化规律。
气体的压力、体积与温度关系
适用于气体分子的平均自由程 大于分子的有效直径时
适用于气体分子间的相互作用 力可以忽略不计的情况
实际气体状态方程的修正
理想气体状态方程：pV=nRT 实际气体与理想气体的差异：分子间相互作用、分子本身的体积 修正方法：引入修正系数，如范德华方程、维里方程等 修正系数的物理意义：反映实际气体与理想气体的偏离程度
修正后的压力与体 积关系：考虑温度 和压力的影响
气体压力与体积的实验验证
实验装置：包括气 瓶、压力计和体积 调节器
实验步骤：调节气 瓶中的气体压力， 观察压力计的变化； 调节体积调节器， 观察压力计的变化
实验结果：压力计 显示气体压力随体 积的减小而增大， 随体积的增大而减 小
结论：实验验证了 气体的压力与体积 的关系，符合波义 耳定律
THANK YOU
汇报人：XX
气体的温度与压力关系
温度对气体压力的影响
温度升高，气体 压力增大
温度降低，气体 压力减小
理想气体定律： PV/T=C（P为压 力，V为体积，T 为温度，C为常数）
等温压缩：气体 在等温过程中被 压缩，压力会增 大
气体压力与温度的实验验证
实验装置：包括恒温水 槽、压力计、气瓶和连 接管道
实验步骤：将气体充入 气瓶，通过连接管道进 入压力计，然后将气瓶 放入恒温水槽中，观察 压力计的压力变化
气体的压力、体积与温度关系
汇报人：XX
气体的压力与体积关系 气体的温度与压力关系 气体的温度与体积关系
气体的压力、体积与温度的综合关系
气体的压力与体积关系
理想气体定律
内容：理想气体定律 是指气体压力与体积 成反比关系，即当压 力增加时，体积减小； 反之亦然。
适用范围：适用于温 度较高、压强较低的 场合，此时气体分子 间的相互作用力可以 忽略不计。
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瓶装气体的基础知识——气体体积与温度、压力的关系
2004-5-29
瓶装气体的基础知识——气体体积与温度、压力的关系
气体的体积、温度、压力是确定气体状态的三个基本参数。
要研究气体物理状态的变化，进行工程上的计算，就要研究这三个基本状态参数间的关
系。
而表示其三个基本状态参数间的数学关系式就是气体状态方程式，其方
程式又有理想气体状态方程式和真实气体状态方程式之分。
式中：V1，V2旷：分别是定量的气体在压力Pl、P2时的容积。
2．查理定律
查理定律可表述为：一定量的气体在等容时的压力(P)与热力学温度(T)成正比。
即：
3，盖—吕萨克定律
盖—吕萨克定律可表述为：一定量的气体在等压时的容积(V)与热力学温度(T)成正比。
即：
5，理想气体状态方程
理想气体状态方程(克莱庇隆方程)：上述四个经验定律，总共涉及了四个变量P、V、T、n。
每一个定律反映了气体规律的一个侧面，即两参数间的关系。
综合上述四个定律，推导出P、V、T、n之间的数学关系式。
某气体由P1、T1、V1变化至P2、T2、V2，假设气体先等温膨胀，即由P1、T1、V1变化至P1，Tl、V2。
再由Pl、T1、V2等容变化至P2、T2、V2。
即：
若将式中的体积(V)用lmol气体体积(Vm)即摩尔比容代入，并令常数为R。
则得；
则道尔顿分压定律可表述为：混合气体的总压等于各组分分压之和。
将式(3．12)与式(3．8)相除，得：
此式表明分压与总压之比等于摩尔分数。
(二)分容定律。
阿马格分容定律可表述为混合气体的总体积是各组分的分体积之和。
即：
式(3．17)表明分体积与总体积之比等于摩尔分数。
在实际应用时，常将分体积与总体积之比称为体积分数，由式(3．17)可见，对于理想气体体积分数就是摩尔分数。
分压定律广泛应用于混合气体的计算。
应该注意的是；当使用分压定律时，必须用总体积；而使用分容定律时，则应用总压。
例4．在温度为25℃，压力为760mmHg，容积为500mi的氧与水蒸气的混合气体中，已知此温度刀；水的蒸气压是23．8mmHg；求(1)氧的分压；(2)氧的摩尔数；(3)在标准状态下氧的体积(不包括水蒸气)。
解：
(1)CO2吸收前为100．OmL。
吸收后为97．1mL，显然C02的体积为100．0—97．1=2．9mL，其它气体依此类推。
的成功。
但随着测试技术的迅猛发展，特别是高压和探冷技术的研究和应用，人们发现，建立在理想气体模型基础上的那些状态方程和定律，只有在低压条件下才适用。
当压力较高和温度较低时，各种气体的计算或测试无一例外地都发生了对理想气体规律的显著偏离。
为了修正真实气体与理想气体之间的偏差，应当引入一个物理量，叫做压缩因子，用符号z表示：
则表明z在相同温度、压力下真实气体与理想气体体积的比值，故称为压缩因子。
由式(3．18)可知，对于真实气体，如果知道z的变化规律，便能象理想气体状态方程一样进行P—V—T关系的计算，
表3-1 N2在不同温度，压力下的压缩因子值
图3—3 不同气体在0℃时的压缩因子
H2的z值一直升高；N2、C2H4、CO2等则先下降后上升，而且下降的程度各不相同，其中以C02最为显著。
如上所述，由理论与实践研究表明真实气体与理想气体的偏差规律是：
①压力越高时，偏差越大；
②温度越低时，偏差也越大；
③在同一条件下的不同气体的偏离情况亦不相同。
以氮气在0℃时的实验值为例，在0．1-15MPa之间，实际氮气的体积要比按理想气体状态方程式计算的值为小(Z<1)，但相差不大，最大约为1．5％。
随着压力的继续升高，真实气体体积就要比按理想气体状态方程式求得计算值为大了(Z>1)，而且越来越大。
20MPa时约大3．5％，60MPa时为52％。
到了100MPa时则超过100％。
显然当压力超过20MPa时，即使作为工程计算，理想气体状态方式的计算结果也不能实际应用。
真实气体与理想气体的性质为仟么有这种差别，原因还得从理想气体的基本假设中去寻找。
前面已经提
式中引入的对理想气体的校正项a/V2m与b都有一定的物理意义。
前已述及，真实气体与理想气体的差别可近似地归结为分子有一定大小和分子间有吸引力这两个方面，而范德华方程中的b与a／V2m就是针对这两个方面引入的。
首先看a／V2m，它是由于分子间有吸引力而引入的对P的校正项。
在气体内部的分子由于受到相互间的吸引，因而分子碰撞器壁时所产生的压力要比没有分子间吸引力的理想气体要小，减小的数值称为内压(P内)真实气体的压力户加上内压，才相当于理想气体的压力。
其次看b，它是由于分子本身有一定大小而引入的对V的校正项。
理想气体分子没有大小，分子可以在气体所占的整个空间中自由运动。
理想气体状态方程中的体积，正代表着分子可
(二)对比状态方程
对比状态方程有效地解决了范德华方程存在的不足，而且使用方便。
首先我们介绍—下对应态定律实验证明：不同气体在临界点都存在着一定的共性。
这时不同气体对理想气体的偏离也大致相同(例如大多数气体的临界压缩
解；
Z=Z(0)十θZ(1) (3．22)式中：Z(0)一简单流体压缩系数；z(1)-非简单流体压缩系数校正值。
Z(0)与Z(I)可由图3—5和图3-6查得。
而偏心因子可查附录五，也可用下式进行计算：。