9-3理想气体状态方程.ppt

9-3 理想气体状态方程
理想气体状态方程
气体的三个实验定律
气体的状态参量
一、气体的状态参量
由于气体分子之间的相互作用力很小,气体分子无规则的热运动总使气体充满容器的整个空间。所以,气体的体积是指气体所充满容器的容积。
国际单位米3 (m3 )
常用单位升( L )、亳升(mL)
1. 气体的体积
以–273℃的温度为零度,这个温标叫做热力学温标(或绝对温标)。
在一个大气压下,冰的熔点为0 ℃,水的沸点为100 ℃;在0 ℃和100 ℃之间分成100等份,每一等份就叫做1℃,用摄氏温标表示的温度,叫做摄氏温度。
温度数值的表示方法。
2. 气体的温度
(1)温度表示物体冷热程度的物理量。
(2)温标
摄氏温标
热力学温标
温度计
热力学温度和摄氏温度在数值上的关系
T = ( t + 273 ) K
用热力学温标表示的温度叫做热力学温度,用 T 表示。
单位开(K )
t = ( T – 273 ) ℃
温度是分子平均动能的标志。
常用的测温工具有:水银温度计、酒精温度计、电阻温度计、温差电偶温度计和光学温度计等。
(3)温度的测量
(4)测量物体温度时的注意事项
(a)首先估测被测物体的温度,然后选择合适量程的温度计,不要使被测对象的温度超出温度计的量程;
(b)要把温度计的测量泡与被测物体充分接触一段时间,使它们之间达到热平衡;
(c)读数时,温度计不要离开被测物体(体温计除外),而且眼睛的视线要正对液柱凸(或凹)弯月面的水平线位置;
(d)应等液柱上升至最高位置且稳定时进行读数。
3. 气体的压强
(1)定义气体垂直作用在器壁单位面积上的压力。
(2)国际单位帕(Pa )
F
F
F
F
常用单位大气压(atm)、厘米***柱(cmHg)
气体的压强可用压强计来测量。压强计种类繁多,构造各异,常用的有测量大压强的金属压强计,测量小压强的液体压强计,其中水银压强计用得最多。
(3)气体压强的测量
金属压强计
液体压强计
一定质量的气体,它的温度、体积和压强这三个量的变化是互相关联的。例如,把一定质量的气体压缩到钢筒里去,气体的体积就缩小了,同时它的压强会增大,温度会上升。
对于一定质量的气体,如果这三个参量都不改变,我们就说气体处于平衡状态。如果这三个参量或任意两个参量同时改变,我们就说气体的状态改变了。
二、理想气体状态方程
如图所示,在刻度尺上固定一个一端封闭的U型管,其封闭端有一段被水银柱封闭在里面的气体柱。将U型管浸没在烧杯的水中,只留左端露出水面,可以看出气体的体积和压强将同时发生变化。记下几组温度、体积和压强的数值,计算每次测得的 pV/T 值。可以发现,比值 pV/T 是一个恒量。
一定质量的理想气体,它的压强和体积的乘积与热力学温度的比值,在状态变化时始终保持不变,这就是理想气体状态方程,简称气态方程。即