《2020學(xué)年高中物理 第八章 氣體 3 理想氣體的狀態(tài)方程素材 新人教版選修3-3.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020學(xué)年高中物理 第八章 氣體 3 理想氣體的狀態(tài)方程素材 新人教版選修3-3.doc（2頁珍藏版）》請?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、3理想氣體的狀態(tài)方程 教學(xué)建議理想氣體是為了研究問題方便而提出的一種理想化模型,是實(shí)際氣體的一種近似,就像在力學(xué)中提出的質(zhì)點(diǎn)、電學(xué)中提出的點(diǎn)電荷等模型一樣。理想模型的方法突出矛盾的主要方面,忽略次要方面,從而認(rèn)識物理現(xiàn)象的本質(zhì),是物理學(xué)中一種常用的方法。理想氣體嚴(yán)格遵從三個實(shí)驗(yàn)定律,理想氣體是不存在的,但在常溫常壓下,大多數(shù)實(shí)際氣體,都可以近似地看成理想氣體。教科書通過“思考與討論”,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已學(xué)過的氣體實(shí)驗(yàn)定律推導(dǎo)理想氣體的狀態(tài)方程。用不同方法推導(dǎo),得到同樣的結(jié)果,這也說明了A與C狀態(tài)參量之間的關(guān)系,只跟這兩個狀態(tài)有關(guān),與中間過程無關(guān)。有的學(xué)生可能會聯(lián)想到用實(shí)驗(yàn)的方法,使三個狀態(tài)參量都變

2、化,這種想法很正常,但三個量同時變化,很難從采集的數(shù)據(jù)中找出它們的數(shù)學(xué)關(guān)系,因此只能將實(shí)驗(yàn)作為驗(yàn)證。參考資料實(shí)際氣體不能嚴(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的原因玻意耳定律、查理定律和蓋呂薩克定律,都是在壓強(qiáng)不太大(和大氣壓強(qiáng)比較)、溫度不太低(和室溫比較)的條件下根據(jù)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的。當(dāng)壓強(qiáng)很大、溫度很低時,由上述氣體定律得出的結(jié)果就和實(shí)際測量的結(jié)果有很大的差別。為了研究的方便,人們設(shè)想一種嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)定律的氣體,這樣的氣體叫作理想氣體。理想氣體是不存在的,它只是實(shí)際氣體在一定程度上的近似。有許多實(shí)際氣體,特別是那些不易液化的氣體,如氫氣、氧氣、氮?dú)狻⒖諝?、氦氣?在通常的溫度和壓強(qiáng)下,它們的性質(zhì)近似于理想氣

3、體的性質(zhì),可以把它們看成理想氣體。這樣處理的結(jié)果,誤差很小,處理起來也簡便多了。那么,為什么實(shí)際氣體不能嚴(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律呢?下面就氣體的等溫變化來研究這一問題。下表列舉了幾種常見氣體在0和不同壓強(qiáng)下,壓強(qiáng)和體積的乘積pV的實(shí)驗(yàn)值。實(shí)驗(yàn)所取的氣體在0、1.013105 Pa時的體積為1L。p/(1.013105Pa)pV/(1.013105PaL)H2N2O2空氣11.000 01.000 01.000 01.000 01001.069 00.994 10.926 50.973 02001.138 01.048 30.914 01.010 05001.356 51.390 01.156 01.340 01 0001.720 02.068 51.735 51.992 0由上表可以看出,在氣體壓強(qiáng)為1.013105Pa到1.013107 Pa之間時,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與玻意耳定律相差不大;壓強(qiáng)超過1.013107 Pa時,實(shí)驗(yàn)值與理論值已有顯著偏離;當(dāng)壓強(qiáng)達(dá)到1.013108 Pa時,玻意耳定律已完全不適用了。