玻意耳定律查理定律盖吕萨克定律通用公式
高中 高考物理 气体和热力学定律

续表 玻意耳定律 查理定律 盖—吕萨克定律
适用 实际气体在压强不太大(相对于 1 标准气压)、 温度不太低(相 条件 对于常温)的情况遵守三个实验定律
4.理想气体的状态方程 (1)理想气体 ①宏观上讲, 理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律 的气体。实际气体在压强 不太大、温度 不太低 的条件下,可视为理 想气体。
(3)压强(p) ①定义:作用在器壁单位面积上的压力叫做气体压强。 ②产生原因: 由于大量气体分子无规则的运动而频繁碰撞 器壁,形成对器壁各处均匀、持续的压力。 ③决定气体压强大小的因素 宏观:决定于气体的 温度 和 体积 。 微观:决定于分子的 平均动能 和分子的 密集程度 (单位 体积内的分子数)。
解析:开始时由于活塞处于静止,由平衡条件可得 mg p0S+mg=p1S,则 p1=p0+ S 当气缸刚提离地面时气缸处于静止,气缸与地面间无 作用力,因此由平衡条件可得 p2S+Mg=p0S Mg 则 p2=p0- S 。 mg 答案:p0+ S Mg p0- S
2.[考查液柱封闭的气体压强]若已知大气压强 为 p0,在图中各装置均处于静止状态,图中液体密 度均为 ρ,求被封闭气体的压强。
解析:在图甲中,以高为 h 的液柱 为研究对象,由二力平衡知 p 气 S=-ρghS+p0S 所以 p 气=p0-ρgh
在图乙中,以 B 液面为研究对象,由平衡方程 F 上=F 下 有:p 气 S+ρghS=p0S p 气=p0-ρgh 在图丙中,以 B 液面为研究对象,有 3 p 气+ρghsin 60° =pB=p0,所以 p 气=p0- ρgh 2 在图丁中,以液面 A 为研究对象,由二力平衡得 p 气 S=(p0+ρgh1)S,所以 p 气=p0+ρgh1。 答案:甲:p0-ρgh 乙:p0-ρgh 3 丙:p0- ρgh 2 丁:p0+ρgh1
波义耳定律 力学

波义耳定律力学波义耳定律(Boyle's law,有时又称Mariotte's Law):在定量定温下,理想气体的体积与气体的压力成反比。
是由英国化学家波义耳(Boyle),在1662年根据实验结果提出:“在密闭容器中的定量气体,在恒温下,气体的压力和体积成反比关系。
”称之为波义耳定律。
这是人类历史上第一个被发现的“定律”。
简介波义耳定律(Boyle's law,有时又称Mariotte's Law或波马定律,由玻意耳和马里奥特在互不知情的情况下,间隔不久,先后发现):在定量定温下,理想气体的体积与气体的压强成反比。
是由英国波义耳(Boyle),在1662年根据实验结果提出:“在密闭容器中的定量气体,在恒温下,气体的压强和体积成反比关系。
”称之为玻意耳定律。
这是人类历史上第一个被发现的“定律”。
定律公式公式:V=k/PV 是指气体的体积P 指压力k 为一常数这个公式又可以继续推导,理想气体的体积与圧力的乘积成为一定的常数,即:PV=k如果在温度相同的状态下,A、B两种状态下的气体关系式可表示成:PAVA=PBVB习惯上,这个公式会写成:p2=p1V1/V2重大意义波义耳创建的理论——波义耳定律,是第一个描述气体运动的数量公式,为气体的量化研究和化学分析奠定了基础。
该定律是学习化学的基础,学生在学习化学之初都要学习它。
波义耳具有实验天赋,还证实了气体像固体一样是由原子构成的。
但是,在气体中,原子距离较远,互不连接,所以它们能够被挤压得更密集些。
早在公元前440年,德谟克里特就提出原子的存在,在随后的两千年里人们一直争论这个问题。
通过实验,波义耳使科学界相信原子确实是存在的。
波义耳定律——人类历史上第一个被发现的“定律”2015-12-04 09:23 来源:科普中国分享到在排气泵容器中气压计水银柱下降;在真空中虹吸作用失效;压力降低时沸点降低在抽成真空的容器中动物(蜜蜂、鼠、鳝鱼等)不能维持生命,钟表不能传出嘀嗒声等等。
气体的等温等容变化理想气体状态方程省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件

(1)n为气体摩尔数,R=8.31J/mol.k
(2)该式是任意质量理想气体装态方程, 又叫克拉帕龙方程
推论:P1 = P2 或 P =C
1T1 2T2
T
第8页
例2 一水银气压计中混进了空气,因而在27℃,外 界大气压为758毫米汞柱时,这个水银气压计读数 为738毫米汞柱,此时管中水银面距管顶80毫米, 当温度降至-3℃时,这个气压计读数为743毫米汞 柱,求此时实际大气压值为多少毫米汞柱?
B.它从15℃升高到20℃,压强增量为2.0×103Pa
C.它在0℃时,压强约为1.4×105Pa
答案:C
第5页
气体等压改变(盖-吕萨克定律)
一定质量某种气体,在压强不变情况下, 其体积V与热力学温度T成正比
V=CT
或表示成
V1 V2 T1 T2
V
V1 T1
V2 T2
T
第6页
理想气体状态方程
玻意耳定律:PV=C
查理定律: P =C T
PV =C T
盖吕萨克定律:V =C T
1、一定质量理想气体,由初装态(p1,V1, T1)改变到末状态(p2,V2,T2)时,两个状 态状态参量之间关系为:
P1V1 = P2V2 或 PV =C
T1
T2
T
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2、任意质量理想气体状态方程:
PV=nRT
解题思绪流程: (1)该题研究对象是什么? (2)画出该题两个状态示意图: (3)分别写出两个状态状态参量:
第9页
小结
玻意耳定律:PV=C
查理定律: P =C T
盖吕萨克定律:V =C T
PV =C T
大前提:理想气体、质量一定
克拉帕龙方程: PV=nRT
气体的状态方程与理想气体定律

气体的状态方程与理想气体定律气体作为物质的一种存在形态,具有独特的状态和性质。
为了描述和研究气体的行为,科学家们推导出了气体的状态方程和理想气体定律。
一、气体状态方程气体状态方程是用来描述气体状态的数学关系,将气体的温度、体积和压力等因素联系起来,常用的气体状态方程有三种:博意-马里亚定律、查理定律和盖吕萨克定律。
1. 博意-马里亚定律博意-马里亚定律描述了理想气体在恒定温度下,压力与体积的关系。
它的数学表达式可以表示为:P1 × V1 = P2 × V2其中P1和V1分别代表气体的初始压力和初始体积,P2和V2分别代表气体的最终压力和最终体积。
2. 查理定律查理定律描述了理想气体在恒定压力下,体积与温度的关系。
它的数学表达式可以表示为:V1 / T1 = V2 / T2其中V1和T1分别代表气体的初始体积和初始温度,V2和T2分别代表气体的最终体积和最终温度。
3. 盖吕萨克定律盖吕萨克定律描述了理想气体在恒定物质的条件下,压力与温度的关系。
它的数学表达式可以表示为:P1 / T1 = P2 / T2其中P1和T1分别代表气体的初始压力和初始温度,P2和T2分别代表气体的最终压力和最终温度。
二、理想气体定律理想气体定律是基于理想气体模型推导而来的,它将气体的状态方程简化为一个简洁且易于使用的表达式。
理想气体定律的数学表达式为:PV = nRT其中P代表气体的压力,V代表气体的体积,n代表气体的物质量(以摩尔为单位),R为气体常数,T代表气体的温度(以开尔文为单位)。
理想气体定律是在理想气体模型下成立的,它假设气体分子无体积,无相互作用力,且分子间碰撞是完全弹性碰撞。
尽管理想气体定律在实际气体中并不完全成立,但在低密度、高温度等条件下,它的近似度较高,能够提供较为准确的结果。
三、应用案例气体的状态方程和理想气体定律在许多科学领域都有着广泛的应用。
例如,它们被用于解释和预测气体的物理性质,如压力、体积和温度的关系;在化学中,它们被用于计算气体的摩尔质量、浓度等;在工程领域,它们用于设计和优化气体系统,如压缩机、空调等。
高中物理选修3---3第八章第三节《理想气体的状态方程》新课教学课件

标准大气压强为1 atm,全过程温度不变。)
解析: 设标准大气压为p0,药桶中空气的体积为V,打 气N次后,喷雾器中的空气压强达到4个标准大气压,打 入的气体在1 atm下的体积为V ′
解得: p=762.2 mmHTg1
T2
【例题】容积V=20L的钢瓶充满氧气后,压强为p=30P0(P0 为 1个大气压强),打开钢瓶阀门,让氧气分装到容积为 V‘=5L的小瓶子中去。若小瓶子已抽成真空,分装到小瓶中 的氧气压强均为P’=2P0 。在分装过程中无漏气现象,且温 度保持不变,那么最多可能装的瓶数是多少? 解题思维:以氧气的总量为研究对象,其物质的量 为一个定值,每一小部分都满足PV=nRT
P跟体积V的乘积与热力学温度T的比值保持不变,这种关系称
为理想气体的状态方程。
2、公式: p1V1 p2V2 或 pV C
T1
T2
T
①恒量C由理想气体的质量和种类决定,即由理想气体的物
质的量决定,一般写成比值形式叫理想气体状态方程,描述
两个状态之间的关系。写成乘积形式PV=nRT,(其中的n
指物质的量)时,叫克拉珀龙方程,描述一个状态的三个状
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?
解析: 从A→B为等温变化:
p A
pAVA=pBVB 从B→C为等容变化:
pB pC TB TC
C
TA=TBBຫໍສະໝຸດ 又:TA=TB VB=VC
0
V
解得: pAVA pCVC
TA
TC
二、理想气体的状态方程
1、内容:一定质量的理想气体的状态发生变化时,它的压强
理想气体公式汇总

理想气体公式汇总
理想气体是一种假设的气体模型,它忽略了气体分子的自身体积,将分子视为有质量的几何点。
假设分子间没有相互吸引和排斥,即不计分子势能,分子与器壁之间发生的碰撞是完全弹性的,不造成动能损失。
理想气体满足的恒等式是pV=nRT,其中p是压强,V是体积,n是物质的量,R是理想气体常数,T是热力学温度。
引入玻尔兹曼常量k=R/N_A后,理想气体状态方程还可以表示成pV=NkT或p=nkT。
此外,理想气体还满足玻意耳-马略特定律、查理定律和盖·吕萨克定律。
玻意耳-马略特定律是指在温度不变时,气体的压强与体积成反比,即
p₁·V₁=p₂·V₂=C₁(常量)。
查理定律则表明一定质量的气体,当其体积一定时,它的压强与热力学温度成正比,即P₁/T₁=P₂/T₂=C₃(常量)或
pt=P′₀(1+t/273)式中P′0为0℃时气体的压强,t为摄氏温度。
盖·吕萨克定律则表明一定质量的气体,当其压强不变时,它的体积与热力学温度成正比。
以上内容仅供参考,如需更详细的信息,建议查阅化学专业书籍或咨询化学专家。
《气体实验定律》 讲义
《气体实验定律》讲义一、气体的状态参量在研究气体的性质时,我们通常用压强、体积和温度这三个物理量来描述气体的状态,它们被称为气体的状态参量。
压强(p):气体作用在容器壁单位面积上的压力。
压强的单位是帕斯卡(Pa),常用的单位还有标准大气压(atm)和毫米汞柱(mmHg)。
体积(V):气体所占据的空间大小。
国际单位制中,体积的单位是立方米(m³),常用的单位还有升(L)和毫升(mL)。
温度(T):表示物体冷热程度的物理量。
在热力学中,温度的单位是开尔文(K)。
摄氏温度(℃)与开尔文温度的换算关系为:T =t + 27315(K),其中 t 是摄氏温度。
二、玻意耳定律玻意耳定律描述了一定质量的气体,在温度不变的情况下,其压强与体积之间的关系。
当温度保持不变时,一定质量的气体,其压强 p 与体积 V 成反比。
数学表达式为:pV =常数或者 p₁V₁= p₂V₂。
例如,我们可以想象一个封闭的注射器,当我们缓慢地压缩注射器的活塞,使气体的体积减小,这时气体的压强就会增大;反之,如果我们向外拉活塞,增大气体的体积,气体的压强就会减小。
为了更好地理解玻意耳定律,我们可以通过实验来验证。
实验中,我们改变气体的体积,同时测量相应的压强,然后将数据进行分析处理,就会发现它们满足玻意耳定律。
三、查理定律查理定律研究的是一定质量的气体,在体积不变的情况下,压强与温度之间的关系。
当体积不变时,一定质量的气体,其压强 p 与热力学温度 T 成正比。
数学表达式为:p/T =常数或者 p₁/T₁= p₂/T₂。
比如,在一个密封的、体积固定的容器中,对气体进行加热,气体的温度升高,压强也会随之增大;而当气体冷却时,温度降低,压强也会减小。
在实际应用中,查理定律对于解释许多与气体温度和压强变化相关的现象非常有用。
四、盖吕萨克定律盖吕萨克定律探讨的是一定质量的气体,在压强不变的情况下,体积与温度之间的关系。
当压强保持不变时,一定质量的气体,其体积 V 与热力学温度 T 成正比。
热学公式
1、热力学第零定律在不受外界影响的条件下,两个热力学系统同时与第三个热力学系统处于热平衡,则两个热力学系统也必定处于热平衡。
2、在宏观上,温度是决定一系统是否与其它系统处于热平衡的物理量。
一切互为热平衡的系统都具有相同的温度值。
开氏温标 理想气体定律:P tr 为气体温度计在水的三相点时的压强。
热力学温度与摄氏温度的关系: t = T- 273.15物态或状态方程 1、玻意耳定律P V = C (当T 不变) 2、盖吕萨克定律V = V 0(1 + αV t ) (P 不变) 气体膨胀系数αV 3、查理定律P = P 0( 1 + αP t ) (V 不变) 气体压强系数 αP①该三条定律近似地适用于所有气体,只要温度不太低,则气体愈稀薄(低压气体),以上三式就能愈准确地描述气体状态的变化;②在气体无限稀薄的极限下,所有气体的αV 、αP 趋于共同的极限α ,其数值约为1/273。
αV =αP = 1/T 0=1/273 理想气体物态方程 1、同一成份(A )同一状态之间关系(门捷列夫-克拉珀龙方程)PV = ν RT =(M/M mol )RT γ为混合气体的总摩尔数γ1+γ2 (B )同一系统不同平衡态之间关系: P 1V 1 / T 1 = P 2V 2 / T 2 2、道尔顿分压定律混合气体总压强等于各种组分的分压强之和。
P = P 1+P 2+……+P n3、几种成份:P = P 1 + P 2 + ...... + P n = ( ν1 + ν2 + ......+ νn )RT/ VR = 8.31 J mol -1 K -1称为普适气体常量。
阿伏伽德罗常数:N A = 6.02× 10 23 mol -1理想气体的微观模型无外场时,分子在各处出现的概率相同 N 个分子给予器壁的压强n :分子数密度分子热运动平均平动动能 压强公式:trX XK X T 16.273)(=0()PV T P Rγ=()273.16limtr P trP T P K P →=⋅单位时间内碰在单位面积器壁上平均分子数理想气体物态方程的另一种形式k = R/N A = 1.38×10-23 J K -1温度的微观意义 温度是平衡态系统的微观粒子热运动程度强弱的量度。
气体实验定律
气体实验定律在物理学的领域中,气体实验定律如同基石一般,为我们理解气体的性质和行为提供了关键的理论支撑。
这三大定律——玻意耳定律、查理定律和盖吕萨克定律,以其简洁而深刻的形式,揭示了气体在不同条件下的变化规律。
让我们首先来认识玻意耳定律。
它指出,在温度不变的情况下,一定质量的气体,其压强与体积成反比。
想象一下一个密封的容器,里面充满了气体。
如果我们压缩这个容器,使气体的体积减小,那么气体的压强就会增大;反之,如果扩大容器的体积,压强就会减小。
这就好像在一个弹簧上,压得越紧,反弹的力就越大;放松一些,反弹的力也就相应变小。
举个简单的例子,当我们给自行车轮胎打气时,随着不断地向轮胎内注入气体,轮胎内的体积增加有限,而气体的量在增加,这就导致轮胎内的压强不断增大。
直到达到轮胎所能承受的极限压强,我们就不能再打气了。
接下来是查理定律。
它表明,一定质量的气体,在体积不变时,其压强与热力学温度成正比。
这意味着,如果给气体加热,温度升高,而体积又被限制住不能改变,那么气体的压强就会增大。
比如,一个封闭的高压锅,加热后锅内气体温度升高,压强增大,从而能够更快地煮熟食物。
再说说盖吕萨克定律,它描述的是一定质量的气体,在压强不变时,其体积与热力学温度成正比。
冬天的时候,我们给轮胎充气,如果充到标准气压,到了夏天,气温升高,轮胎内气体的体积就会膨胀。
所以,在不同的季节,给轮胎充气时需要考虑到温度的影响。
这三个定律虽然看似简单,但它们的发现和确立却经历了漫长的过程。
无数科学家通过精心设计的实验,反复测量、观察和分析,才逐渐揭示出这些隐藏在气体背后的规律。
在实际应用中,气体实验定律有着广泛的用途。
比如在工业生产中,涉及到气体的压缩、存储和运输,都需要依据这些定律来确保操作的安全性和有效性。
在航空航天领域,对于飞行器内的气体环境控制,也离不开对这些定律的准确运用。
而且,气体实验定律也为我们进一步研究热力学和统计物理学奠定了基础。
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玻意耳定律查理定律盖吕萨克定律通用公式
是研究一定质量的气体三个状态量,压强、体积、温度三者之间的关系.
(1)玻意耳定律(温度相同,压强与体积的关系):一定质量的气体,在温度不变的情况下,它的压强跟体积成反比.具体公式:P1/P2=V2/V1 or P1V1=P2V2 =>PV=恒量.因为PV=恒量,所以,其图像是双曲线的一只.
(2)盖吕萨克定律(压强相同,体积与温度的关系):一定质量的气体,在压强不变的情况下,它的体积跟热力学温度成正比.具体公式:V1/T1=V2/T2
(3)查理定律(体积相同,压强与温度的关系):一定质量的气体,在体积不变的情况下,温度每升高(或降低)1℃,增加(或减小)的压强等于它在0℃时压强的1/273.具体公式:(Pt-P0)/t=P0/273 or Pt=P0(1+t/273) or P1/T1=P2/T2 最终总的公式是理想气体状态方程P1V1/T1=P2V2/T2 or PV/T=恒量or PV=nRT...(n:气体摩尔数;R:常数).上面三个实验定律实际上是PV=nRT的特例.。