1、第三节 理想气体方程(1)1一、一定质量气体三个状态参量间的关系 n有气体实验定律可知,一定质量的某种气体压强与体积和热力学温度的关系分别为:Vp1Tp 可以写成: 或VTp VTcp 或写成: (恒量) CTpV2n上式表明,一定质量的理想气体,尽管、着三个参量都可以改变,但是 pV/T 是不变的,总等于一个常量 222111TVpTVp 设气体从状态( p1V1T1) 变到状态(p2V2T2)则有(1)上式从气体实验定律推导而得(2)成立条件:气体质量一定(3)在温度不太低,压强不太大时,各种气体质量一定时,状态变化能较好地符合上述关系,但不满足此条件时上式与实际偏差较大3二、理想气体的状
2、态方程 1理想气体:为研究气体性质的方便,可以设想一种气体,能严格遵守pV/T =C(恒量)(1)理想气体的宏观描述:能够严格遵守气体三个实验定律(或严格遵守)的气体叫做理想气体(2)理想气体的微规模型:我们把分子间不存在相互作用力(除碰撞外),并且分子是没有大小的质点的气体叫做理想气体(3)理想气体是从实际气体抽象出来的物理模型 理想气体是不存在的,但在温度不太低,压强不太大的情况下,可将实际气体看做是理想气体42 2理想气体的状态方程理想气体的状态方程 222111TVpTVpCTpV或注意:式中的注意:式中的C是一个恒量,与气体的质量是一个恒量,与气体的质量和种类有关和种类有关5小结 n
3、实际气体在温度不太低、压强不太大时可看做理想气体 n一定质量的某种理想气体的状态方程为:222111TVpTVpCTpV或6第三节 理想气体方程(2)7一、摩尔气体常量 2摩尔气体常量 1 1中的恒量中的恒量C跟气体种类、质量都有跟气体种类、质量都有关关 CTpV以一摩尔的某种理想气体为研究对象,它在标准状态 K273 L/mol4 .22atm1000TVp,8CTpV根据 得:KL/molatm082. 0273K22.4L/molatm1000TVpK/mol31. 8273K/molm1022.4Pa10013. 133-5000JTVp或设为一摩尔理想气体在标准状态下的常量,设为一摩
4、尔理想气体在标准状态下的常量,叫做摩尔气体常量叫做摩尔气体常量 000TVpR 9(1)摩尔气体常量R适用于1mol的任何气体.(2)摩尔气体常量R是热学中又一个重要常量,与阿伏加德罗常数等价(3)注意R的数值与单位的对应KL/molatm082. 0)L( :)atm( :RVpKJ/mol31. 8)m( :)Pa( :3RVp103一摩尔理想气体的状态方程 n这就是一摩尔理想气体的状态方程n摩尔气体常量R是热学中又一个重要常量通常写成通常写成 RTpVRTpV 11二、克拉珀龙方程 对某种理想气体,设摩尔质量为M,质量为m,则该气体的摩尔数为,这部分气体在标准状态下占体积Mmn 0nVV CTpV由可得00TVpTpVnRTnVp00012 这就是这就是克拉珀龙方程克拉珀龙方程. . n克拉珀龙方程是任意质量的理想气体的状态方程,它联系着某一确定状态下,各物理量的关系,克拉珀龙方程虽然是从气体实验定律逐步推导而得,但它是反映气体性质,联系状态参量更为一般的形式n对实际气体只要温度不太低,压强不太大就可应用克拉珀龙方程解题 即:或nRTpV RTMmpV 13小结: n摩尔气体常量R是热学中又一个重要常量.n克拉珀龙方程是任意质量理想气体的状态方程,它联系着某一状态下各物理量间的关系.14