高中物理第八章气体:
3 理想气体的状态方程
记一记
理想气体的状态方程知识体系
一个模型——理想气体
一个方程——理想气体的状态方程
?pppVpV?V=V时,=TT三个特例——=
TT?VVp=p时,=??TT1
111
222
1
2
11
1
2
1
T1=T2时,p1V1=p2V2
22
22
辨一辨
1.理想气体也不能严格地遵守气体实验定律.(×)
2.实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下,可看成理想气体.(√)
3.一定质量的理想气体,当压强不变而温度由100 ℃上升到200 ℃时,其体积增大为原来的2倍.(×)
4.气体由状态1变到状态2时,一定满足方程
p1V1p2V2
=.(×) T1T2
5.一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍,可能是因为压强减半且热力学温度加
倍.(√)
想一想
什么样的气体才是理想气体?理想气体的特点是什么?
提示:在任何温度、任何压强下都严格遵从实验定律的气体; 特点:
①严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程,是一种理想化模型.
②理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比可忽略不计,分子不占空间,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.
④理想气体分子无分子势能的变化,内能等于所有分子热运动的动能之和,只和温度有关.
思考感悟:
- 1 -
练一练
=1.有一定质量的理想气体,如果要使它的密度减小,可能的办法是( ) A.保持气体体积一定,升高温度
B.保持气体的压强和温度一定,增大体积 C.保持气体的温度一定,增大压强 D.保持气体的压强一定,升高温度
解析:由ρ=m/V可知,ρ减小,V增大,又由=C可知A、B、C三项错,D项对. 答案:D
2.对于一定质量的理想气体,下列状态变化中可能的实现是( ) A.使气体体积增加而同时温度降低
B.使气体温度升高,体积不变、压强减小 C.使气体温度不变,而压强、体积同时增大 D.使气体温度升高,压强减小、体积减小 解析:由理想气体状态方程
pVTpV=恒量得A项中只要压强减小就有可能,故A项正确;而TpVTB项中体积不变,温度与压强应同时变大或同时变小,故B项错;C项中温度不变,压强与体积成反比,故不能同时增大,故C项错;D项中温度升高,压强减小,体积减小,导致减小,故D项错误.
答案:A 3.
一定质量的理想气体,经历一膨胀过程,这一过程可以用图上的直线ABC来表示,在A、B、C三个状态上,气体的温度TA、TB、TC相比较,大小关系为( )
A.TB=TA=TC B.TA>TB>TC C.TB>TA=TC D.TB 解析:由图中各状态的压强和体积的值可知: pVpA· VA=pC·VC T答案:C 4. 如图所示,1、2、3为p-V图中一定量理想气体的三种状态,该理想气体由状态1经过程1→3→2到达状态2.试利用气体实验定律证明:证明:由题图可知1→3是气体等压过程, 据盖—吕萨克定律有: p1V1p2V2 =. T1T2 - 2 - V1V2= T1T3→2是等容过程,据查理定律有: p1p2= TT2 联立解得 p1V1p2V2 =. T1T2 要点一 对理想气体的理解 1.(多选)关于理想气体,下列说法中正确的是( ) A.严格遵守玻意耳定律、盖—吕萨克定律和查理定律的气体称为理想气体 B.理想气体客观上是不存在的,它只是实际气体在一定程度上的近似 C.和质点的概念一样,理想气体是一种理想化的模型 D.一定质量的理想气体,内能增大,其温度可能不变 解析:理想气体是一种理想化模型,是对实际气体的科学抽象;温度不太低、压强不太大的情况下可以把实际气体近似视为理想气体;理想气体在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律,A、B、C三项正确;理想气体的内能只与温度有关,温度升高,内能增大,温度降低,内能减小,D项错误. 答案:ABC 2.(多选)关于理想气体,下列说法正确的是( ) A.温度极低的气体也是理想气体 B.压强极大的气体也遵从气体实验定律 C.理想气体是对实际气体的抽象化模型 D.理想气体实际并不存在 解析:气体实验定律是在压强不太大、温度不太低的情况下得出的,温度极低、压强极大的气体在微观上分子间距离变小,趋向于液体,故答案为C、D两项. 答案:CD 要点二 对理想气体状态方程的理解和应用 3.(多选)一定质量的理想气体,初始状态为p、V、T,经过一系列状态变化后,压强仍为p,则下列过程中可以实现的是( ) A.先等温膨胀,再等容降温 B.先等温压缩,再等容降温 C.先等容升温,再等温压缩 D.先等容降温,再等温压缩 解析:根据理想气体状态方程=C,若经过等温膨胀,则T不变,V增加,p减小,再等容降温,则V不变,T降低,p减小,最后压强p肯定不是原来值,A项错,同理可以确定C项也错,正确为B、D两项. 答案:BD 3 4.一定质量的气体,从初态(p0、V0、T0)先经等压变化使温度上升到T0,再经等容变化 2 1 使压强减小到p0,则气体最后状态为( ) 2 - 3 - pVT