2024届高考物理一轮复习课件：第三节 气体实验定律的微观解释

第三节 气体实验定律的微观解释 第二章 固体、液体和气体 1.理想气体 【问题1】气体实验定律是通过实验研究获得的，那么在实际条件下，气体是否严格遵循这些定律呢?？ V P 0 1 2 等温线 T 0 P 1 2 等容线 气体实验定律 查理定律 玻意耳定律 盖—吕萨克定律 T 0 V 1 2 等压线 1.理想气体 【讨论与交流】有人做过这样一个实验∶在1个标准大气压下，取空气、氢气、一氧化碳和二氧化碳各1 dm²，分别将它们等温压缩至其压强均为 2个标准大气压，测其体积，计算pV的乘积，结果如表所示. 观察表中数据，实际气体压缩过程是否严格遵循气体实验定律? 事实上，仕何气体在高压、低温下都会发生液化甚至成为固体. 正如此，在p-T图线或V-T图线中，等容线和等压线在温度很低的一段是用虚线表示的. 1.理想气体 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。 理想气体（理想化模型）的特点： ①分子有质量而没有体积 ②分子间除相互碰撞外，没有相互作用力 1.理想气体 理想气体状态方程：一定质量的某种理想气体，在从一个状态变化到另一个状态时，压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变 查理定律 玻意耳定律 盖—吕萨克定律 理想气体状态方程 T一定 V一定 P一定 1.理想气体 高中物理：理想气体的状态方程 高中化学：克拉珀珑方程 普适气体常数 热力学温度 质量 体积 压强 摩尔质量 禁忌：做物理计算题目千万千万别写克拉珀珑方程！！！ 2.气体压强的微观解释 气体压强是大量气体分子对器壁作用的宏观效果，大小等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力. 雨点密集地落在伞面上，对伞面施加了压力 影响气体压强的两个微观因素 (1)分子的平均动能（温度T）； (2)分子的数密度（密度ρ）。 2.气体压强的微观解释 影响气体压强的两个微观因素 (1)气体分子的平均动能（温度T）； (2)分子的数密度（密度ρ）。 克拉珀珑方程 密度 热力学温度 2.气体压强的微观解释 【问题2】从微观上解释下列两种情况下，气体压强变化的原因。 （1）在温度不变的情况下，压缩容器的气体，导致气体的压强变大。 （2）在体积不变的情况下，加热容器的气体，导致气体的压强变大。 3.理想气体状态方程的应用 【例1—2013·上海·高考真题—课时跟踪检测P155】已知湖水深度为20 m，湖底水温为 4 ℃，水面温度为17 ℃，大气压强为1.0×105 Pa。当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的(g取10 m/s2， ρ水＝1.0×103 kg/m3) A．12.8倍 B．8.5倍 C．3.1倍 D．2.1倍 3.理想气体状态方程的应用 ①压强P：取等压面法或受力分析 ②体积V：画示意图 ③温度T:导热和绝热 【例2—2014·上海·高考真题】如图，一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中．当温度为280K时，被封闭的气柱长L=22cm，两边水银柱高度差h=16cm，大气压强p0=76cmHg． （1）为使左端水银面下降3cm，封闭气体温度应变为多少？ （2）封闭气体的温度重新回到280K后，为使封闭气柱 长度变为20cm，需向开口端注入的水银柱长度为多少？ 3.理想气体状态方程的应用 【例3—2021·湖北·高考真题】质量为m的薄壁导热柱形气缸，内壁光滑，用横截面积为S的活塞封闭一定量的理想气体。在下述所有过程中，气缸不漏气且与活塞不脱离。当气缸如图(a)竖直倒立静置时。缸内气体体积为V1。温度为T1。已知重力加速度大小为g，大气压强为p0。 (1)将气缸如图(b)竖直悬挂，缸内气体温度仍为T1，求此时缸内气体体积V2； (2)如图(c)所示，将气缸水平放置，稳定后对气缸缓慢加热，当缸内气体体积为V3时，求此时缸内气体的温度。 3.理想气体状态方程的应用 4月18日星期二物理作业（气体压强的微观解释和理想气体状态方程） 作业范围：《三维设计》P38—39 全部 P40—典例1、素养训练1、2 《课时跟踪检测》 P152—9、12 P153—1、2 、3 7、8 P154—9、10、11 P155—5 P156—8、10 上交时间：晚修结束后上交（只收课时跟踪检测） 3.理想气体状态方程的应用 热学计算题解题方法 （1）压强p：灵活选取液柱或活塞、汽缸或系统受力分析建立方程求出压强。 （2）体积V：画初末状态的示意图，注意体积变化过程中的不变量。 （3）温度T=273+t：注意“环境温度不变”、“导热”或“绝热”等关键词分析是否为等温变化。 （4）列式求解：灵活选取研究过程，确定初末状态有无