高中物理复习气体状态方程

一、理想气体一、理想气体 1 1．定义：在任何温度任何压强下都严格遵从三个实验定律的气体．．定义：在任何温度任何压强下都严格遵从三个实验定律的气体． 2 2．实际气体在压强不太大．实际气体在压强不太大( (相对大气压相对大气压) )，温度不太低，温度不太低( (相对室温相对室温) )时可当成理想气体处理．时可当成理想气体处理． 二、理想气体状态方程二、理想气体状态方程 1 1．内容：一定质量的某种理想气体，在从一个状态．内容：一定质量的某种理想气体，在从一个状态 (p(p1 1、、V V1 1、、T T1 1) )变化到另一个状态变化到另一个状态(p(p2 2、、V V2 2、、T T2 2) )时，尽管时，尽管p p、、V V、、 T T 都可能改变，但是压强都可能改变，但是压强(p)(p)跟体积跟体积(V)(V)的乘积与温度的乘积与温度(T)(T)的比值保持不变．的比值保持不变． p p1 1V V1 1p p2 2V V2 2pVpV 2 2．理想气体状态方程表达式：．理想气体状态方程表达式：＝＝或或＝＝C(C(恒量恒量) )．． T T1 1T T2 2T T 三、理解三、理解 ①理想气体理解：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，它是一种理想化模型，①理想气体理解：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，它是一种理想化模型， 实际气体实际气体 在压强不太大，温度不太低的情况下，可视为理想气体．在压强不太大，温度不太低的情况下，可视为理想气体． ②特点：②特点：a a．严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程．．严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程． b b．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．．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． c c．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．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．动能之和，一定质量的理想气体内能只与温度有关．   p pp p   V V ＝＝V V 时，时， ＝＝p p V Vp p V V T TT T (2)(2)理想气体状态方程与气体实验定律理想气体状态方程与气体实验定律＝＝   T TT T V VV V p p ＝＝p p 时，时， ＝＝     T TT T 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 2 22 2 2 2 1 12 2 1 12 2 T T1 1＝＝T T2 2时，时，p p1 1V V1 1＝＝p p2 2V V2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 特特 别别 提提 醒醒 (1)(1)一些不易液化的气体，如氢气、氧气、氮气、氦气、空气等，在通常温度、压强下，它们的性质很近似于一些不易液化的气体，如氢气、氧气、氮气、氦气、空气等，在通常温度、压强下，它们的性质很近似于 理想气体，把它们看做理想气体处理．理想气体，把它们看做理想气体处理． p p1 1V V1 1p p2 2V V2 2 (2)(2)用公式用公式＝＝解题时，要求公式两边解题时，要求公式两边 p p、、V V、、T T 的单位分别一致即可，不一定采用国际单位．的单位分别一致即可，不一定采用国际单位． T T1 1T T2 2 重点聚焦重点聚焦 相关联气体问题涉及两部分相关联气体问题涉及两部分( (或两部分以上或两部分以上) )的气体，的气体，它们之间无气体交换，它们之间无气体交换，但在压强或体积这些量间有一定的但在压强或体积这些量间有一定的 关系，分析清楚这些关系往往是解决问题的关键．解决相关联问题的一般方法是：关系，分析清楚这些关系往往是解决问题的关键．解决相关联问题的一般方法是： 1 1．． 分别选取每部分气体为研究对象，分别选取每部分气体为研究对象， 确定初、确定初、 末状态及其状态参量，末状态及其状态参量， 根据气态方程写出状态参量间的关系式．根据气态方程写出状态参量间的关系式． 2 2．分析相关联气体间的压强或体积之间的关系并写出关系式．．分析相关联气体间的压强或体积之间的关系并写出关系式． 3 3．联立求解并选择物理意义正确的解．．联立求解并选择物理意义正确的解． 四、理想气体的图象问题四、理想气体的图象问题 1 1．一定质量的气体不同图象的比较：．一定质量的气体不同图象的比较： 2.2.一般状态变化图象的处理方法，化“一般”为“特殊”一般状态变化图象的处理方法，化“一般”为“特殊”，如图是一定质量的某种气体的状态，如图是一定质量的某种气体的状态 变化过程变化过程 A A→→B B→→C C→→A.A.在在 V V T T 图线上，等压线是一簇延长线过原点的直线，过图线上，等压线是一簇延长线过原点的直线，过 A A、、B B、、C C 三点三点 作三条等压线分别表示三个等压过程，作三条等压线分别表示三个等压过程， p pA A′ ′TA A. .为确定它们之间的定量关系，可以从为确定它们之间的定量关系，可以从p p－－V V 图上的标度值代替压强和图上的标度值代替压强和 p pA AV VA Ap pB BV VB B2 2××1 13 3××4 4 体积的大小，代入理想气体状态方程体积的大小，代入理想气体状态方程＝＝即即＝＝，得，得 T TB B＝＝6T6TA A. . T TA AT TB BT TA AT TB B 【答案】【答案】C C 4 4．．甲、甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，已知甲、已知甲、乙容器中气体的压强分别为乙容器中气体的压强分别为 p p 甲甲、 、p p 乙乙， ， 且且 p p 甲甲p p 乙乙，则 ，则( () ) A A．甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度．甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度 B B．甲容器中气体的温度等于乙容器中气体的温度．甲容器中气体的温度等于乙容器中气体的温度 C C．甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能．甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能 D D．甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能．甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能 p p甲 甲V V甲甲 p p乙 乙V V乙乙 【解析】【解析】甲、乙两容器中的气体由于质量相等，可以看成同一气体的两个不同状态，则甲、乙两容器中的气体由于质量相等，可以看成同一气体的两个不同状态，则＝＝，由于，由于 T T甲 甲 T T乙 乙 V V 甲甲＝ ＝V V 乙乙，所以 ，所以 T T 甲甲T T 乙乙， ，C C 正确．正确． 【答案】【答案】C C 5. 5. 如图所示，一定质量的理想气体，由状态如图所示，一定质量的理想气体，由状态A A 沿直线沿直线 ABAB 变化到状态变化到状态 B B，在此过程中，气体分子的平均速率的变，在此过程中，气体分子的平均速率的变 化情况是化情况是( () ) A