理想气体状态方程整理
理想气体状态方程知识点
理想气体状态方程知识点《关于理想气体状态方程知识点，我有话说》嘿，小伙伴们！今天咱来聊聊理想气体状态方程这个知识点，那可真是相当有趣啊！你说这理想气体状态方程，就像气体界的“魔法公式”。
它看似简单，就那么几个字母和符号，但里面蕴含的东西可多了去了。
咱先看看它长啥样：PV=nRT。
这几个字母就像是气体的“密码”，通过它们我们就能了解气体的好多小秘密。
咱先说这“P”吧，压力！就像生活中咱们背着的那些小压力一样，气体也有压力。
有时候压力大了，气体就得找个地方发泄，就像咱有时候压力大了也想找个方式释放。
然后是“V”，体积！这气体的体积就像咱的居住空间，大了宽敞，小了拥堵。
有时候这气体的“家”变大了，它们就可以在里面自由翱翔啦。
再看看这“n”，物质的量。
嘿，这就像是咱们生活中的财富或者资源一样，越多当然就越好啦，但也得合理利用不是。
而“R”呢，就像是一个固定的小规则，不管啥情况，它就在那不离不弃。
最后是“T”，温度！温度高了低了，对气体的影响可大了去了。
这就好像咱人在寒冷的冬天和炎热的夏天，状态肯定不一样啊。
学习理想气体状态方程的时候，一开始可能会觉得有点头疼。
哎呀呀，这些字母这么多，组合起来到底啥意思嘛！不过别怕，等你慢慢研究明白了，就会发现它特别好用。
就好像是掌握了一把打开气体世界大门的钥匙。
我记得我一开始学的时候，总是把那些字母弄混，搞不清到底哪个是哪个。
就像走在一个迷宫里，找不到出口。
但是随着不断地练习和理解，慢慢地，我就开始找到感觉了。
感觉那些字母就像是我的老朋友一样，一看见它们我就知道它们要干嘛。
而且啊，理解了这个知识点后，你会发现生活中有好多现象都能用它解释。
比如气球为什么会鼓起来，为什么打气筒能把气打进去之类的。
这可不就是知识的魅力嘛！它能让我们更好地理解这个世界。
总之，理想气体状态方程真的是个很有意思的知识点。
它既有挑战，又充满了乐趣。
小伙伴们，可别被那些字母吓到哦，大胆地去探索吧，相信你们一定能在这个“气体世界”里玩得开心，学得愉快！。
气体状态方程
气体状态方程气体是一种具有一定体积的物质，其分子之间的距离相对较大，分子之间存在较弱的相互作用力。
为了研究气体的性质和行为，科学家们提出了气体状态方程，用来描述气体的状态和性质。
本文将介绍三种常见的气体状态方程：理想气体状态方程、范德瓦尔斯气体状态方程和普朗克气体状态方程。
一、理想理想气体状态方程是最简单也是最常用的气体状态方程。
根据理想气体状态方程，气体的体积、温度和压强之间有简单的数学关系，表达式为：PV = nRT其中，P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的物质的量，R表示气体常数，T表示气体的温度。
理想气体状态方程的推导基于以下两个假设：气体分子之间无相互作用力，气体分子的体积可以忽略不计。
在满足这两个假设的情况下，理想气体状态方程适用于大多数实际气体，在低压和高温下更加可靠。
二、范德瓦尔斯范德瓦尔斯气体状态方程是对理想气体状态方程的修正和拓展。
范德瓦尔斯方程考虑了气体分子之间的相互作用力和气体分子的体积，表达式为：(P + a * (n / V)^2) * (V - nb) = nRT,其中，P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的物质的量，R表示气体常数，T表示气体的温度，a和b分别为范德瓦尔斯常数。
范德瓦尔斯方程中的a项代表吸引力，b项代表体积校正。
范德瓦尔斯方程更适用于高压和低温下的气体，可以更准确地预测实际气体的行为。
三、普朗克普朗克气体状态方程是对高度离子化的气体（如等离子体）状态的描述。
普朗克方程使用以下表达式：PV = aT^(3/2) * exp(b / T),其中，P表示气体的压强，V表示气体的体积，T表示气体的温度，a和b为普朗克常数。
普朗克方程适用于高温下离子化气体的状态描述，可以更好地解释等离子体的性质和行为。
小结气体状态方程是描述气体状态和性质的数学表达式。
理想气体状态方程是最常用的气体状态方程，适用于大多数实际气体。
范德瓦尔斯方程修正了理想气体状态方程的不足，并适用于高压和低温下的气体。
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)。
热力学气体状态方程公式整理
热力学气体状态方程公式整理一、理论背景热力学是研究物质热和力的关系以及物质内部微观性质和宏观性质之间联系的学科。
在热力学中，气体状态方程是描述气体热力学性质的基本方程之一。
热力学气体状态方程公式的整理有助于深入理解气体的性质和行为。
二、气体状态方程的基本概念气体状态方程是热力学中用来描述气体状态的基本方程，它可以表达气体的压强、体积和温度之间的关系。
常见的热力学气体状态方程主要有以下三种：1. 理想气体状态方程：P V = n R T理想气体状态方程是最常见的气体状态方程，其中P 为气体的压强，V 为气体的体积，n 为气体的物质量（摩尔数），R 为气体常数，T 为气体的温度（绝对温度）。
2. 范德瓦尔斯气体状态方程：（P + a n^2 / V^2）(V - n b) = n R T范德瓦尔斯气体状态方程是对理想气体状态方程的修正，它引入了a 和b 这两个修正系数。
其中 a 是描述分子间吸引力的修正系数，b 是描述分子体积的修正系数。
3. 独立分子气体状态方程：P V = 1/3 N m v^2独立分子气体状态方程是适用于理想气体与微观粒子的速度分布函数之间的关系。
其中 P 为气体的压强，V 为气体的体积，N 为气体中粒子的总数，m 为粒子的质量，v 为粒子速度的平均平方根。
三、热力学气体状态方程公式整理与应用1. 理想气体状态方程的应用理想气体状态方程广泛应用于理论计算和实验研究中。
通过理想气体状态方程，可以计算气体的摩尔质量，确定气体中分子数的大小，计算气体的密度等。
2. 范德瓦尔斯气体状态方程的应用范德瓦尔斯气体状态方程考虑了分子间的相互作用，更精确地描述了实际气体的性质。
通过范德瓦尔斯气体状态方程，可以计算气体的压强和体积，研究气体的相变行为，以及预测气体的临界点等。
3. 独立分子气体状态方程的应用独立分子气体状态方程通常用于分子间相互作用较小、体积足够大的气体。
通过独立分子气体状态方程，可以通过测量气体的压强、体积和温度来计算气体分子的速度分布，研究气体的动力学性质，如平均速率和平均自由程等。
理想气体的状态方程及图像分析
理想气体的状态方程及图像分析理想气体是一个重要的物理模型，用于描述气体的宏观行为。
在许多情况下，理想气体的假设能够提供足够的准确度，并且简化了解题过程。
理想气体的状态方程是描述其状态的最基本的方程之一，同时，通过对状态方程的图像分析，我们可以更直观地理解理想气体的行为。
理想气体的状态方程理想气体的状态方程可以表示为：[ PV = nRT ]•( P ) 表示气体的压强，单位是帕斯卡（Pa）；•( V ) 表示气体的体积，单位是立方米（m³）；•( n ) 表示气体的物质的量，单位是摩尔（mol）；•( R ) 表示理想气体常数，其值约为 ( 8.314 10^{-3} ) kPa·L/(mol·K)；•( T ) 表示气体的绝对温度，单位是开尔文（K）。
这个方程表明，在恒定物质的量下，气体的压强和体积成反比，而与温度成正比。
状态方程的推导理想气体的状态方程可以从微观角度进行推导。
假设气体由大量微小的粒子组成，这些粒子之间没有相互作用力，体积可以忽略不计。
在这种情况下，气体的宏观量（如压强、体积和温度）可以看作是大量粒子微观行为的宏观表现。
根据动理论，气体的压强是由气体粒子与容器壁的碰撞产生的。
在宏观上，压强与单位面积上粒子碰撞的次数以及每次碰撞的力有关。
而气体的体积与气体粒子所能占据的空间有关。
在宏观上，气体的温度可以看作是气体粒子平均动能的度量。
综合以上因素，我们可以得到理想气体的状态方程：( PV = nRT )。
状态方程的图像分析通过对理想气体的状态方程进行图像分析，我们可以更直观地理解理想气体的行为。
等温过程在等温过程中，气体的温度保持不变。
根据状态方程，我们可以得到：[ P ]这是一个双曲线，表明在等温过程中，压强和体积成反比。
等压过程在等压过程中，气体的压强保持不变。
根据状态方程，我们可以得到：[ V T ]这是一个正比例关系，表明在等压过程中，体积和温度成正比。
知识讲解 理想气体的状态方程
理想气体的状态方程【学习目标】1．知道什么是理想气体，理想气体分子的运动特点，气体压强产生的原因；2．掌握理想气体的状态方程，知道理想气体状态方程的推出过程；3．学会建立物理模型的研究方法；4．利用理想气体的状态方程分析解决实际问题。
5．利用图象形象直观地表示气体状态及状态的变化．6．学会利用图象和气体实验定律分析气体的状态变化。
7．在掌握图象的特点的基础上利用图象解决实际问题．8．进一步明确图象上的一个点表示一定质量的气体的一个平衡状态对应着三个状态参量，图象上的某一条直线或曲线表示一定质量气体状态变化的一个过程．【要点梳理】要点一、理想气体1．理想气体严格遵从3个实验定律的气体称为理想气体．在任何温度、任何压强下都严格遵从气体实验定律的气体叫做理想气体．要点诠释：对理想气体应从以下几个方面理解：（1）理想气体是一种理想化模型，是对实际气体的科学抽象．（2）实际气体，特别是那些不容易液化的气体，如氢气、氧气、氮气、氦气等，在压强不太大（不超过大气压的几倍），温度不太低（不低于负几十摄氏度）时，可以近似地视为理想气体．（3）在微观意义上，理想气体分子本身大小与分子间的距离相比可以忽略不计，分子间不存在相互作用的引力和斥力，所以理想气体的分子势能为零，理想气体的内能等于分子的总动能．2．理想气体的状态方程一定质量的理想气体，由初状态（111p V T 、、）变化到末状态（222p V T 、、）时，各量满足：112212p V p V T T =或pV C T=（C 为恒量）． 上面两式都叫做一定质量的理想气体的状态方程．要点诠释：（1）气体的三个实验定律是理想气体状态方程的特例：○1当12T T =时，1122p V p V =（玻意耳定律）．○2当12V V =时，1212p p T T =（查理定律）． ○3当12p p =时，1212V V T T =（盖—吕萨克定律）．（2）112212p V p V T T =适用条件： 该方程是在理想气体质量不变的条件下才适用．是一定量理想气体两个状态参量的关系，与变化过程无关．（3）pV C T=中的恒量C 仅由气体的种类和质量决定，与其他参量无关．要点二、应用理想气体状态方程解题的一般思路１．应用理想气体状态方程解题的一般思路（1）确定研究对象（某一部分气体），明确气体所处系统的力学状态（是否具有加速度）．（2）弄清气体状态的变化过程（是单调变化还是非单调变化，是否会出现临界状态或极值点）．（3）确定气体的初、末状态及其状态参量，并注意单位的统一．（4）根据题意，选用适当的气体状态方程求解．若非纯气体热学问题，还要综合应用力学等有关知识列辅助方程．（5）分析讨论所得结果的合理性及其物理意义．2．“两团气”问题的一般解法“两团气”问题涉及两部分（或两部分以上）的气体，它们之间虽没有气体交换，但在压强或体积这些量之间有一定的关系．分析清楚这些关系往往是解决问题的关键．解决此类问题的一般方法是：（1）分别选取每团气体为研究对象，确定初、末状态及其状态参量，根据气体状态方程写出状态参量间的关系式．（2）认真分析两团气体的压强或体积之间的关系，并写出关系式．（3）多个方程联立求解．3．解决汽缸类问题的一般思路（1）弄清题意，确定研究对象．一般来说，研究对象分两类，一类是热学研究对象（一定质量的理想气体），另一类是力学研究对象（汽缸、活塞或某系统）．（2）分析清楚题目所求的物理过程，热学研究对象的初、末状态及状态变化过程，依气体定律列出方程；对力学研究对象要正确地进行受力分析，依据力学规律列出方程．（3）注意挖掘题目中的隐含条件，如几何关系等，列出辅助方程．（4）多个方程联立求解．对求解的结果，注意检验它们的合理性．4．汽缸类问题的几种常见类型（1）气体系统处于平衡状态，需综合应用气体定律和物体的平衡条件解题．（2）气体系统处于力学非平衡状态，需要综合应用气体定律和牛顿运动定律解题．（3）封闭气体的容器（如汽缸、活塞、玻璃管等）与气体发生相互作用的过程中，如果满足守恒定律的适用条件，可根据相应的守恒定律解题．（4）两个或多个汽缸封闭着几部分气体，并且汽缸之间相互关联的问题，解答时应分别研究各部分气体，找出它们各自遵循的规律，并写出相应的方程：还要写出各部分气体之间压强或体积的关系式，最后联立求解．要点诠释：当选取力学研究对象进行分析时，研究对象的选取并不唯一，同学们可以灵活地选整体或部分为研究对象进行受力分析，列出平衡方程或动力学方程．要点三、理想气体状态方程的推导1．理想气体状态方程的推导一定质量理想气体初态（111p V T 、、）变化到末态（222p V T 、、），因气体遵从三个实验定律，我们可以从三个定律中任意选取其中两个，通过一个中间状态，建立两个方程，解方程消去中间状态参量便可得到气态方程．组成方式有6种，如图所示。
公式整理
理想气体状态方程：维里方程（virial ）方程的形式：最常用的是二阶舍项的维里方程，其形式为：立方型状态方程（1） van der Waals 状态方程方程形式：（2）Redlich-Kwong 方程方程形式：（4） RK 方程和RKS 方程 的迭代形式方程形式：（5）立方型状态方程的形式方程形式：偏心因子普遍化第二维里系数定义：热力学函数的分类 按函数与物质质量间的关系分类⑴ 广度性质：表现出系统量的特性，与物质的量有关，具有加和性。
如：V ，U ，H ，G ，A ，S 等。
⑵ 强度性质：表现出系统的特性，与物质的量无关，没有加和性。
如：P ，T 等。
热力学基本关系式热力学基本关系式适用于只有体积功存在的均相封闭系统。
基本定义式TSH G TS U A PV U H -=-=+=,,Maxwell 关系式热力学基本关系式 Maxwell 关系式m pV RT = +'+'+'+==321p D p C p B RTpV Z ++++=321VD VC VB++++=321ρρρD C B V B Z +=1p B '+=1RTBp+=12Va b V RT p --=)(5.0b V V T ab V RT p +--=()1111⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=h h B A hZ()2ZB V b h m==))(()(b V b V T a bV RT p σε++--=)7.0(00.1log =--=r sr T p ω⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅+=+=r rc c T p RT Bp RT Bp Z 11SdTVdP dG SdT PdV dA VdP TdS dH PdV TdS dU -=--=+=-=定压热容定容热容剩余性质MR 的定义MR = M - M* (3-31) 真实气体的热力学性质M = M*+ MR 对于焓和熵H = H*+ HRS = S*+ SR ()()3630-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎰等温PP RdP T V T V H()()3730-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=⎰等温PP RdP T V P R S理想气体dTC dHP **=dPPR dT TC dSP -=**逸度及逸度系数的定义在恒温下，将此关系式应用于1摩尔纯流体i 时，得()等温dP V dG i i =对于理想气体, V=RT/P , 则 ()等温PdP RTdGi=()等温PRTd dG i ln =SdTVdP dG SdTPdV dA VdP TdS dH PdV TdS dU -=--=+=-=TP T V P S V S P S T V V S T P S V P T S P V T ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂p p C T H =⎪⎭⎫⎝⎛∂∂V VC T U =⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂对于真实气体，定义逸度f i ()等温iif ln RTd dG=1lim=→Pf i P逸度系数的定义Pf i i=φ气体的逸度逸度系数和P 、V 、T 间的关系dP V f RTd ii=ln对φi 的定义表达式取对数并微分得：PdP f d P d f d d i i i -=-=ln ln ln ln φPdP RTdP V d i i -=φln将上式从压力为零的状态积分到压力为P 的状态，并考虑到当P → 0时, φi ＝l ，得1ln P i i V dP RT P φ⎛⎫=-⎪⎝⎭⎰()ln 1Pi idP ZPφ=-⎰从焓值和熵值计算逸度和逸度系数ii dG RTf d 1ln =在相同的温度下，从基准态压力P *积分到压力P()**-=iiii G GRTf f 1ln如果基准态的压力P *足够低**≈Pf i根据定义：***-=-=ii i i i iTS H G TS H G()⎥⎦⎤⎢⎣⎡---=***i i i i iS S T H H R P f 1ln液体的逸度饱和液体的逸度sisi s i l i P f f φ==未饱和液体（压缩液体）的逸度 dPRTV P f PP lisi si li si⎰=expφ液体的摩尔体积V i 可当作常数时()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=RT P P V P f s i l i si si li exp φ压力不高时 sis i l i P f φ=两相系统的热力学性质 ()()lgl g lMMx M x M x MM -+=+-=1变组成体系热力学性质间的关系()()()i iid nU Td nS Pd nV dn μ=-+∑()()∑++=iii dn nVdP nS Td nH d μ()()∑+--=iii dn nV Pd nSdT nA d μ ()∑++-=iii dn nVdP nSdT nG d μ内能的全微分式为：由Maxwell第二关系式知定义化学位为()i nS ,nV,ni i j n nU μ≠⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=()()()ii dn μnV Pd nS Td nU d ∑+-=()()∑+--=iii dn nV Pd nSdT nA d μ()∑++-=iii dn nVdP nSdT nG d μ摩尔性质的通式：()jn P T i i nnM M ,,⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=化学位等于偏摩尔自由焓()i n P T i iG nnG j=⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=,,μ用偏摩尔性质表达摩尔性质恒温、恒压下积分上式得 ∑=++=iin Mn M n M 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f x ∧是的偏摩性ln ln i i i f f x x ∧⎛⎫⎪=⎪⎝⎭∑（4-46）(),,ln ln j ii i T P n n n ϕϕ≠∧∂⎡⎤=⎢⎥∂⎣⎦（4-45）ln ln i i x ϕϕ∧⎛⎫=⎪⎝⎭∑（4-47）混合物的逸度与其组分逸度之间的关系 溶液性质 偏摩尔性质 二者关系式i iiMM M x M=∑ˆˆln ln ln lni i iiif f f f xx x =∑ˆˆln ln ln ln i ii xϕϕϕϕ=∑溶液的热力学性质溶液的性质＝各纯组分性质的加合+混合时性质变化i ixM =∑()iiM x M M=+∆∑iix V=∑()i iV x V V=+∆∑ i ixH =∑()iiH x H H =+∆∑iix U=∑()iiU x U U=+∆∑i ixG =∑()iiG x G G=+∆∑对于理想溶液由于没有体积效应 0id V ∆=由于没有热效应 0id U ∆= 由于相互作用力相同 0id H ∆=但 0idS∆≠ 0idG∆≠()ln idi iSRx x ∆=-∑ ()ln idi iG RTx x ∆=∑ ()()i i i i i i iM x M x M x M M ∆=-=-∑∑∑ L —R 定则 _1exp-)d 1pi i V V p RT≈⎰（_1-)d 0pi i V V p RT=⎰（欲使这个积分式等于0,必须使 _iiVV =对于理想溶液是具备这一条件的idi iifx f ∧=idi iif f x ∧=更为普遍性的关系式：0id i iif x f ∧= （4-52）可统一数学式表示：0id i iifx f ∧=基于LR 定则 ()0iif LR f =基于HL 定则 ()0iif HL k =活度系数对于液态理想溶液 0ln ii iR T x μμ=+对于液态非理想溶液 0ln iiiR T a μμ∧=+偏差程度常用活度系数来衡量，即： i iia x γ∧=(4-59)i ii idoi iif f x f f γ∧∧∧==(4-60)混合过程性质变化数学表达式：()0-iiM M x M ∆=∑（4-61） 混合偏摩尔性质变化 ()iiM x M ∆=∆∑(4-62) ln i i Gx a RT∧∆⎡⎤=⎢⎥⎣⎦∑（4-64),ln ln i i T x a p V x RTP ∧⎡⎤⎛⎫∂∆⎢⎥ ⎪=⎢⎥ ⎪∂⎝⎭⎢⎥⎣⎦∑(4-65) ,ln ln i i P x a H x RTT ∧⎡⎤⎛⎫∂∆⎢⎥ ⎪=-⎢⎥ ⎪∂⎝⎭⎢⎥⎣⎦∑(4-66),ln ln ln i i i i P x a Sx a x R T ∧∧⎡⎤⎛⎫∂∆⎛⎫⎢⎥ ⎪=-- ⎪⎢⎥ ⎪∂⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦∑∑(4-67)对理想溶液 iiax ∧=00ln ln id id idi i id iiV H S x x R Gxx RT∆=∆=∆=-∆=∑∑超额性质数学式：-EidMM M=()---Eidi i i i MM x M Mx M =∑∑-EidMM M=∆∆超额性质变化ΔM E()0iiM x M M=+∆∑(4-68)(4-69)(4-70) (4-71)（4-75） (A)()0ididiiMx M M=+∆∑EEMM=∆对于溶液性质焓来说 EEHH H∆=∆= U U U∆=∆= E EV V V∆=∆=超额自由焓 Q 函数的表达式若标准态用L-R 定则的标准态：Gi0=Gi对理想溶液对非理想溶液（4-81）溶液的模型(B)_0(-)i i i M x M M ⎛⎫∆=⎪⎝⎭∑_0(-)i i i G x G G ⎛⎫∆=⎪⎝⎭∑_(-)i i i G x G G ⎛⎫∆= ⎪⎝⎭∑_-ln i i iG G R T x =-(ln)i Eidi ia G G G RT x x ∧∆=∆∆=∑(ln)(ln )E Ei i ii iG Ga x xRTRTx γ∧∆===∑∑(ln )Eii GQ xRTγ==∑()(),,,,ln j ij iEii i T P n T P n nG nQ RT n n γ≠≠⎡⎤∂∂⎡⎤⎢⎥==⎢⎥⎢⎥∂∂⎣⎦⎢⎥⎣⎦（4-83）EiiGQ (x ln )RT==γ∑()()j ij iEi i i T,P,n T,P,n nG nQ R T ln n n ≠≠⎡⎤∂∂⎡⎤⎢⎥γ==⎢⎥⎢⎥∂∂⎣⎦⎢⎥⎣⎦对于理想溶液常用方程：1.当q1/q2 =1 时(q1=q2)，得Margules Eq ln γ1=x22[A+2x1(B -A)]ln γ2=x12[B+2x2(A -B)] (4-95)2.当 时，得Van laar Eq3.当A=B 时，得到对称方程 ln γ1=Ax22 ln γ2= Bx12（1） 由无限稀释活度系数求A 、B 值当x1→0 (x2→1.0)时(2) 由VLE 实验数据确定A 、B 值 低压下 VLE 时 γi=yip/xipiS由T 、p 、xi 、yi γi A 、B对Margules Eq对Van laar Eq (4-97a)(4-97b)E E EG 0H 0S 0===21q B q A=1212A ln Ax 1Bx γ=⎛⎫+ ⎪⎝⎭2221B ln Bx 1Ax γ=⎛⎫+ ⎪⎝⎭(4-96)1011ln ln lim →∞==x Aγγ2022ln ln lim →∞==x Bγγ−−−→上式−−−−→Wohl型Eq 2121221x x ln A ln 2x x -γ=γ+1212212x x ln B ln 2x x -γ=γ+222111x ln A (ln )(1)x ln γ=γ+γ()211222x ln r B ln (1)x ln r =γ+。
理想气体状态方程的三种形式
理想气体状态方程的三种形式
理想气体状态方程是描述理想气体状态的基本公式，有三种形式，分别是普通形式、摩尔形式和密度形式。
普通形式为PV=nRT，其中P为气体压强，V为气体体积，n为气体摩尔数，R为普适气体常数，T为气体绝对温度。
摩尔形式为pV=RT，其中p为气体压强，V为气体体积，R为气
体常数，T为气体绝对温度。
密度形式为p=ρRT/M，其中p为气体压强，ρ为气体密度，R为气体常数，T为气体绝对温度，M为气体摩尔质量。
这三种形式可以相互推导和转化，但在不同的情况下选择不同的形式可以更方便地计算和分析问题。
同时，理想气体状态方程也有其适用范围，只适用于理想气体，对于非理想气体的描述需要采用其他的状态方程。
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【考点】气体实验定律；理想气体；共点力的平衡 【解析】(i) 设初始时气体体积为 V1 ,在大活塞与大圆筒底部刚接触时，缸内封闭气体的体积为 V2 ,温度为 T2 ,由题 给条件得：
V1 = s2( - ) + s1( ) ·······○1 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2 = s2 ·······○2 在活塞缓慢下移的过程中，用 P1 表示缸内气体的压强，由力的平衡条件得：
20. (2015･枣庄八中模拟･14)．将如图所示的装置的右端部分气缸 B 置于温度始终保持不变的环境中，绝热气缸 A 和 导热气缸 B 均固定在地面上，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦，开始时两形状相同的长方体气缸内装有 理想气体，压强均为 P0、体积均为 V0、温度均为 T0．缓慢加热 A 中气体，使气缸 A 的温度升高为 1.5T0，稳定后．求： （i）气缸 A 中气体的压强 PA 以及气缸 B 中气体的体积 VB； （ii）此过程中 B 中气体吸热还是放热？试分析说明．
23.(2015･德州二模･37) (2)(8 分)如图所示，质量 m 1kg 的导热气缸倒扣在水平地面上，A 为一
T 型活塞，气缸内充有理想气体。气缸的横截面积 S=2×10-4m2，当外界温度为 t=27℃时，气缸对地 面恰好没有压力，此时活塞位于气缸中央。不计气缸壁厚度，内壁光滑，活塞始终在地面上静止不
动，大气压强为 P0 1105 Pa, g 10m / s2 。求：
①气缸内气体的压强；②环境温度升高时，气缸缓慢上升，温度至少升高到多少时，气缸不再上升。 ③气缸不再上升后，温度继续升高，从微观角度解释压强变化的原因。 24.(2015･吉林三模･33)（2）（10 分）如图 20 所示，开口向上竖直放置的内壁光滑气缸，其侧壁是绝热的，底部导热， 内有两个质量均为 m 的密闭活塞，活塞 A 导热，活塞 B 绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分。初状态整个装置静 止不动处于平衡，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为 l0，温度为 T0。设外界大气压强为 P0 保持不变，活塞横截面积为 S， 且 mg=P0S，环境温度保持不变。求： ①在活塞 A 上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于 2m，两活塞在某位置重新处于平衡，活塞 B 下 降的高度。 ②现只对Ⅱ气体缓慢加热，使活塞 A 回到初始位置．此时Ⅱ气体的温度。
时大活塞与大圆筒底部相距 ，两活塞间封闭气体的温度为 T1=495K，现气缸内气体温度缓慢下降，活 塞缓慢下移，忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦，重力加速度 g 取 10m/s2，求 （i）在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度 （ii）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强 【答案】（i）330K (ii) 1.01 105 Pa
26.(2015･济南一模･37)(2)如图所示，U 形管左端封闭，右端开口，左管横截面积为右管横截面 积的 2 倍，在左管内用水银封闭一段长为 26 cm、温度为 280 K 的空气柱，左右两管水银面高度 差为 36 cm，外界大气压为 76 cm Hg。若给左管的封闭气体加热，使管内气柱长度变为 30 cm， 则此时左管内气体的温度为多少?
(2015 新课标 I-33（2）)【物理—选修 3-3】（10 分）如图，一固定的竖直气缸有一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒 中各有一个活塞，已知大活塞的质量为 m1=2.50kg，横截面积为 s1=80.0cm2，小活塞的质量为 m2=1.50kg，横截面积为 s2=40.0cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为 l=40.0cm，气缸外大气压强为 p=1.00×105Pa，温度为 T=303K。初始
21.(2015･陕西三模･14)如图，导热性能极好的气缸，高为 L=l.0m，开口向上固定在水平面上，气缸中有横截面积为 S=100cm2、质量为 m=20kg 的光滑活塞，活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内．当外界温度为 t=27℃、大气压为 P0=l.0×l05Pa 时，气柱高度为 l=0.80m，气缸和活塞的厚度均可忽略不计，取 g=10m/s2，求： ①如果气体温度保持不变，将活塞缓慢拉至气缸顶端．在顶端处，竖直拉力 F 有多大？ ②如果仅因为环境温度缓慢升高导致活塞上升，当活塞上升到气缸顶端时，环境温度为多少摄氏度？
s1(P1 – P) = m1g + m2g + s2(P1 – P)······○3 故缸内的气体的压强不变 ，由盖·吕萨克定律有：
=
······○4
联立○1 ○2 ○4 式并代入题给数据得：T2 = 330K ······○5 (ii)在大活塞与大圆筒底面刚接触时，被封闭气体的压强为 P1 ,在此后与汽缸外大气达到热平衡的过程中，被封闭气
25.(2015･大庆实验中学三模･33)（2）（10 分）一根两端开口、粗细均匀的长直玻璃管横截面积为 S＝2×10－3m2，竖直插入水面足够宽广的水中。管中有一个质量 m＝0.6kg 的活塞，封闭一段长度 L0＝66cm 的气体，如图。开始时，活塞处于静止状态，不计活塞与管壁间的摩擦。已知外界大气压 强 po＝1.0×105Pa，水的密度 ρ＝1.0×103kg/m3，重力加速度 g=10m/s2。 求：（1）开始时封闭气体的压强； （2）现保持管内封闭气体温度不变，用竖直向上的力 F 缓慢地拉动活塞。 当活塞上升到某一位置 时停止移动，此时 F＝8N，则这时管内外水面高度差为多少； （3）在第（2）小问情况下管内的气柱长度。