理想气体状态方程的应用

一、理想气体的状态方程 1.理想气体 理想气体是一种科学的抽象,一个理想的物理模型。从微观角度看,理想气体分子之间没有相互作用,每个分子可以看成没有大小的弹性小球,这就是理想气体的微观模型。从宏观角度看,理想气体是在任何温度和压强下都能严格遵守气体的三个实验定律的气体。这就是理想气体的宏观模型。一般实际气体在常温、常压下,其性质很近似理想气体,故可将其视为理想气体。 2.一定质量的理想气体状态方程 气体状态方程表明了理想气体状态变化的规律,反映了一定质量的理想气体P、V、T三个状态参量间的变化关系。其关系式为     

浅析理想气体状态变化问题

<正>求解理想气体状态变化问题需要先厘清三个状态参量:(1)理想气体的温度T——气体分子热运动的平均动能的标志,它决定了一定量的理想气体的内能;(2)理想气体的体积V——每个分子占据的空间远大于分子本身的大小;(3)理想气体的压强p——大量气体分子作用于容器壁单位面积上的平均力,它由分子的平均动能、气体分子的密集程度所决定。另外,需要牢记一定量某种气体在某一状态时的P、V、T三参量的关系PV=nRT或     

浅析气体综合题的解题策略

气体是物理、化学都要着重研究的对象 ,高中物理主要应用理想气体状态方程 (定质量 )来研究气体 ,而高中化学则是应用阿佛加德罗定律、气体摩尔体积来研究气体 .两者表达形式不同但实质相同 ,现比较如下 :理想气体状态方程 (一定质量 )阿佛加德罗定律研究对象气体气体研究范围高中物理较多的是研究气体的物质的量不发生改变时 ,温度、压强、体积三者的关系温度、压强、体积三者中有两个条件不变时 ,另一个条件与气体物质的量的变化关系表达方式ＰＶＴ =恒定 ,体现为三个定律 :玻意耳定律 (等温变化 ) ,查理定律 (等容变化 )、盖吕萨克定律 (…     

怎样向学生介绍气体密度方程

p_1/(ρ_1T_1)=p_2/(ρ_2T_2)被称为理想气体的密度方程。它描述某种理想气体在两个状态下,气体密度ρ与压强p、温度T之间的关系。这个方程中的压强、温度和密度都是强度量,没有一个是广延量,因此方程成立与否与气体的质量无关,方程不仅适用于某种理想气体定质量状态变化过程,同样也适用于变质量状态变化过程。 理想气体的密度方程与理想气体的状态方程一样,涉及的物理量都较克拉珀龙方程少,在处理涉及气体密度、质量等问题时,使用比较方便。笔者认为,应该     

理想气体状态方程解题方略

运用理想气体状态方程解题,其基本的方法策略,体现为以下三个主要环节. 一、抓住一个对象理想气体状态方程被表述为p1V1/T1=p2V2/T2,它描述的是一定质量的理想气体的状态变化规律,其研究对象的特征是:定对象,定种类,定质量.也即方程等号两边所对应的是质量和种类都不改变的同一气体.这就使得合理     

用"气片"模型解变质量气体问题

变质量气体状态变化问题,是高中物理学中的一个难点,如何突破难点,掌握解决这类问题的方法是关键.理想气体状态方程及实验三定律研究的对象都是一定质量的理想气体,克拉珀龙方程(试验修订本)对解决一些变质量气体状态变化问题比较便利,但是尚嫌简捷不够.本文结合实例,用"气片"模型,化变质量为定质量,从而求解相关问题.     

理想气体状态变化过程图像的应用

理想气体状态变化过程图像浓缩了许多气体状态变化的过程 ,简化了许多语言表述 ,使许多物理问题转为数学、图形问题 ,如何应用并解决一些物理问题 ,成为高中物理教学中的难点。1　正确理解理想气体状态变化图像是应用的基础1 1　理想气体的内能就是气体所有分子热运动的动能总和。从宏观上来看 ,理想气体的内能只跟温度有关 ,跟气体的体积、压强无关。理想气体的内能是一个状态量。对一摩尔理想气体 :单原子分子气体内能E =32 RT ,内能变化△E =32 R△T。双原子分子气体内能E =72 RT ,内能变化△E =72 R△T。1 2　理想气体做功只与压…     

关于气态方程应用的高考题分类导析

气态方程是高中热学的重点知识,本文就这方面的高考题进行分类导析,以提高分析和解决问题的能力.一、定质量问题气态方程是一定质量理想气体温度、压强、体积三个状态参量改变时所遵循的规律,气体三个实验定律是它的特例。只要理想气体质量不变,有关气体热学性质的问题可应用气态方程求解。例题(1985年高考题):一内径均匀的 U 形管中装入水银,两管中水银面与管口的距离均为 l=10.0     

活塞(水银柱)移动方向的判定

在气体的性质这一章的教学中.常遇到用活塞或水银柱把两部分气体分开而平衡,当一边或两边气体状态发生变化时,研究这时活塞(或水银柱)是否平衡或怎样移动.这一类题,一般解法是假定活塞(或水银柱)不动(即等客变化),研究末状态中两边压强的大小变化关系来判断为了判断末态两边压强大小变化关系,我们可以从理想气体方程导出公式,也可以从图象来判断,下面分别举例来说明以上方法的应用,(一)从气态方程导出的公式判断例1.两容器A、B装有同种气体,用一细玻璃管连接.A中温度为-10℃,B中气体温度为10℃,管中一段水银柱在中央保持平衡.当两容器温度都下降10℃时,水银柱是怎样运动?     

用图象分析气体性质的问题

一定质量m的理想气体的状态,可由压强P、体积V和温度T三个参量来描述,而且这三个参量遵循理想气体状态方程:PV/T=恒量在压强、体积、温度三个量中,知道其中任意两个,就可以确定第三个.因此用两个量就能确定其状态,所以我们可以用P-V图象中的一点(P,V)或P-T图象中的一点(P,T)、或V-T图象中的一点(V,T)来表示理想气体的状态,用其中一条曲线表示理想气体状态变化过程,从而分析和解决气体性质的问题.     

谈如何正确应用理想气体状态方程

对于一定质量(设为n摩尔)的理想气体,我们用气体的体积V、压强P和温度T等物理量来描述其状态,这几个物理量叫做状态参量。对处于一定状态的理想气体,实验表明,参量n、P、V和T之间有一定的关系,描述这一关系的数学式叫做理想气体状态方程。     

变质量气体习题的归类例析—兼谈气体分态式方程的应用

气体状态变化的三个定律及理想气体状态方程所研究的对象均为一定质量的气体 ,现行高中教材 (试验修订本 )介绍的克拉珀龙方程 ,对解决一些有关变质量气体状态变化问题比较便利 ,但似嫌简捷不够 .本文结合实例 ,说明理想气体状态方程的分态式在分析处理变质量问题 (如打气、灌气、抽气、气体的混合等问题 )的应用 ,分析其独特的解题功能 ,这样有利于培养学生思维的变通性和敏捷性 ,提高学生分析问题和解决问题的能力 .应用克拉珀龙方程 p VT=mMR易推出 :若理想气体在状态变化过程中 ,质量为 m的气体分成不同状态的两部分 m1、m2 ,或由两个…     

确定气体“状态”也需要“过程”分析

我们在应用气体实验定律和理想气体状态方程解题时 ,往往特别注重气体初、末状态参量的确定 ,而忽视气体状态变化的“过程分析”和“实际状态”的确定 ,因而导致对一些题目的解答会出现不符合实际的情况 .现举两例给予说明 .例 1.一根粗细均匀弯成直角的细玻璃管 ,一端开口 ,一端封闭 ,两边均长 10 0 cm.当开口竖直向上放置时 ,弯角处水银柱在平放着的封闭管内封闭了一定质量理想气体 .已知两边水银柱均长 10 cm,外界大气压强 p0 =75cm Hg,如图 1所示 .求 :当从该位置顺时针缓慢转过 90°,使封闭端竖直向下 ,开口端水平时 ,如图2所示 ,密闭…     

一个容易忽视的问题

判断定质量理想气体在等温、等容、等压和绝热过程中的能量转化情况时,一般的方法是:(1)气体温度ΔT变化决定其内能变化:ΔT>0,内能增加;ΔT<0,内能减少;ΔT=0,内能不变。(2)气体体积ΔV变化,决定气体对外界做功,还是外界对气体做功:ΔV>0,气体对外界做功;ΔV<0,外界对气体做功,ΔV=0,气体对外界做功为零。(3)气体吸热或放热则根据热力学第一定律ΔE=W Q确定。上述判断定质量理想气体内能增、减和吸、放热的方法对气体发生的任意过程都是适用的。但是,判定气体是对外做功,还是外界对气体做功的“方法”却不具备普遍意义,不能将其推广到     

理想气体实验定律及其推论

理想气体在平衡态之间变化时,应满足理想气体实验定律,由这些定律可以得出很多推论。 一、理想气体实验定律 1.玻意耳—马略特定律 一定质量的理想气体,在温度保持不变的情况下,它的压强和体积成反比,写成公式就是或 玻意耳—马略特定律也可以表述为:一定质量的理想气体,在温度保持不变的情况下,它的压强跟体积的乘积是不变的,其数学表达式为     

热学选择题的特殊解法

运用特殊解法解题,事半功倍.本文结合近年来高考热学选择题,介绍几种特殊的解法. 一、列式分析法例1 一定质量的理想气体,在压强不变的条件下,体积增大,则( ). (A)气体分子的平均动能增大     

立足高考 领悟自招(四)——自主招生怎么考热学

<正>历年自主招生真题中热学部分试题涉及的主干知识点与高考考查的相同的有:分子动理论、理想气体状态方程、内能和热力学第一定律、热力学第二定律、热机循环过程等。一、以理想气体为研究对象,考查气体分子大小例1 (华约)在压强不太大,温度不太低的情况下,气体分子本身的大小比分子之间的距离小很多,因而在理想气体模型中可以忽略分子的大小。     

例谈气体综合题的解题方法

气体是物理、化学都要着重研究的对象,高中物理主要应用理想气体状态来研究气体在物质的量不发生改变时,温度、压强和体积三者的关系;而高中化学则是应用阿伏加德罗定律来研究温度、压强和体积三者中有2个条件不变时,另一个条件与气体物质的量的变化关系.两者表达形式虽然不同,但本质相同,均可由克拉珀龙方程(pV=nRT)推导得出.有关气体问题的理化综合题是考试命题的一个重要方向,下面举例说明这类综合题的解题方法.     

破解热学赛题的基础及实践

1.基础概述(1)一定质量的理想气体,当它处于某一状态或状态发生变化时,各参量之间的关系应服从理想气体状态方程和克拉珀龙方程.理想气体状态方程为     

理想气体能量转换的定性判断

用Ｐ—Ｖ图作为热力学第一定律的辅助手段定性判断一定质量的理想气体等温、等压和等容三个等值过程的能量转换 ,直观、迅速而且准确 ,是综合运用物理规律和图象解的一个实题的一个实例。　　 1　一定质量理想气体等值过程Ｐ—Ｖ图简析热力学系统的状态参数Ｐ、Ｖ、Ｔ中如果有两个确定 ,第三个也随之而定 ,且在Ｐ—Ｖ图上能够找到对应的一点 ,表征一个热力学平衡态。每一个状态的变化过程可以用Ｐ—Ｖ图上的一条曲线表示。1 1　在Ｐ—Ｖ图上 ,等温线是彼此不相交的双曲线簇。当温度升高时 ,等温线按图 1中箭头方向移动 ,即等温线Ⅲ比等温线…