理想气体习题课课件.ppt

1、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，尽管p、V、T都可能改变，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。1 12212pVp VTT或pVCT4、例题:一水银气压计中混进了空气，因而在27，外界大气压为758mmHg时，这个水银气压计的读数为738mmHg，此时管中水银面距管顶80mm，当温度降至-3时，这个气压计的读数为743mmHg，求此时的实际大气压值为多少mmHg？p1=758-738=20mmHgV1=80Smm3T1=273+27=300KT2=273+（-3）=270K解得：p=762.2mmHgp2=p-743mmHgV2=（738+80）S-743S=

2、75Smm3解：以混进水银气压计的空气为研究对象初状态：末状态：由理想气体状态方程得：27075)743(3008020SpS 即即222111TVpTVp【例题】【例题】如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，之间运动，B左面汽缸的容积为左面汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为之间的容积为0.1V0。开始时活塞。开始时活塞在在B处，缸内气体的压强为处，缸内气体的压强为0.9p0（p0为大气压强），温度为为大气压强），温度为297K，现缓慢加热汽缸内气体

3、，直至现缓慢加热汽缸内气体，直至399.3K。求：。求：（1）活塞）活塞刚离开刚离开B处时的温度处时的温度TB；在活塞离开在活塞离开B处前，做等容变化处前，做等容变化由查理定律得：由查理定律得：0.9p0/T1p0/T2T2T1/0.9297/0.9330K活塞从活塞从B运动到运动到A的过程做等压变化：的过程做等压变化：V0/T21.1V0/T3 T31.1T2 363K活塞到达活塞到达A处后做等容变化：处后做等容变化：p0/T3p4/T4 p4T4p0/T31.1p0【例题】【例题】如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在不计，在A、B两处

4、设有限制装置，使活塞只能在两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，之间运动，B左面汽缸的容积为左面汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为之间的容积为0.1V0。开始时活塞。开始时活塞在在B处，缸内气体的压强为处，缸内气体的压强为0.9p0（p0为大气压强），温度为为大气压强），温度为297K，现缓慢加热汽缸内气体，直至现缓慢加热汽缸内气体，直至399.3K。求：。求：（2）缸内气体最后的压强）缸内气体最后的压强p；后两过程：后两过程：p0V0/T2p4 1.1V0/T4 p41.1p0【例题【例题3】如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，

5、在不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，之间运动，B左面汽缸的容积为左面汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为之间的容积为0.1V0。开始时活塞。开始时活塞在在B处，缸内气体的压强为处，缸内气体的压强为0.9p0（p0为大气压强），温度为为大气压强），温度为297K，现缓慢加热汽缸内气体，直至现缓慢加热汽缸内气体，直至399.3K。求：。求：（3）在右图中画出整个过程的）在右图中画出整个过程的p-V图线。图线。特别提醒：状态一定要与状态特别提醒：状态一定要与状态参量相对应。参量相对应。【练习】【练习】如图所示，一个质量可不计的活塞将一定量的理如

6、图所示，一个质量可不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形气缸内想气体封闭在上端开口的直立圆筒形气缸内,活塞上堆活塞上堆放着铁砂，最初活塞搁置在气缸内壁的固定卡环上，气放着铁砂，最初活塞搁置在气缸内壁的固定卡环上，气体柱的高度为体柱的高度为H0=10cm，气体的温度，气体的温度T0=300K，压强，压强为大气压强为大气压强p0。现对气体缓慢加热，当气体温度升高到。现对气体缓慢加热，当气体温度升高到360K时，活塞时，活塞(及铁砂及铁砂)开始离开卡环而上升，此后在维开始离开卡环而上升，此后在维持温度不变的条件下缓慢取走铁砂。已知活塞的横截面持温度不变的条件下缓慢取走铁砂。已知活塞的

7、横截面积是积是20cm2,大气压强大气压强p0为为1 105 Pa，不计活塞与气缸，不计活塞与气缸之间的摩擦。求：（之间的摩擦。求：（1）最初活塞上堆放着的铁砂的质）最初活塞上堆放着的铁砂的质量；（量；（2）铁砂全部取走后活塞所能达到的高度）铁砂全部取走后活塞所能达到的高度H。H 气体 H0 p0 用容积为用容积为V的活塞式抽气机对容积为的活塞式抽气机对容积为VO的容器中的容器中的气体抽气、设容器中原来气体压强为的气体抽气、设容器中原来气体压强为P0，抽气过，抽气过程中气体温度不变求抽气机的活塞抽动程中气体温度不变求抽气机的活塞抽动n次后，次后，容器中剩余气体的压强容器中剩余气体的压强Pn为多

8、大？为多大？钢筒容积钢筒容积20升，贮有升，贮有10个大气压的氧气，今用个大气压的氧气，今用5升升真空小瓶取用，直到钢筒中氧气压强降为真空小瓶取用，直到钢筒中氧气压强降为2个大气个大气压为止，设取用过程中温度不变，小瓶可耐压为止，设取用过程中温度不变，小瓶可耐10个个大气压（大气压（l）若用多个）若用多个5升真空小瓶同时分装，可升真空小瓶同时分装，可装多少瓶？（装多少瓶？（2）若用）若用5升真空小瓶依次取用，可升真空小瓶依次取用，可装多少瓶？装多少瓶？（l）用多个）用多个5升真空小瓶同时分装，相当于打气升真空小瓶同时分装，相当于打气的逆过程，则由玻意耳定律可解为：的逆过程，则由玻意耳定律可解为

9、：P1V1=P2(V1+nV)代入数据，得代入数据，得n=16(瓶瓶)即用即用5升真空小瓶同时分装可装升真空小瓶同时分装可装16瓶。瓶。（2）用）用5升真空小瓶依次取用；相当于抽气过程，升真空小瓶依次取用；相当于抽气过程，则由则由 Pn=P0V1/(V1+V)n 代人数据得：代人数据得：n=7(瓶瓶)一定质量的理想气体的状态变化过程的一定质量的理想气体的状态变化过程的图象图象如图甲所示，若将该变化过程用如图甲所示，若将该变化过程用图象表示，图象表示，则应为图乙中的哪一个（则应为图乙中的哪一个（）使一定质量的理想气体按图甲中箭头所示的顺使一定质量的理想气体按图甲中箭头所示的顺序变化，图中序变化，

10、图中BC段是以纵轴和横轴为渐近线的双段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线曲线(1)已知气体在状态已知气体在状态A的温度的温度TA300K，求气体，求气体在状态在状态B、C和和D的温度各是多少？的温度各是多少？(2)将上述状态变化过程在图乙中画成体积将上述状态变化过程在图乙中画成体积V和和温度温度T表示的图线表示的图线(图中要标明图中要标明A、B、C、D四点，四点，并且要画箭头表示变化的方向并且要画箭头表示变化的方向)说明每段图线说明每段图线各表示什么过程各表示什么过程解析：解析：pV图中直观地看出，气体在图中直观地看出，气体在A、B、C、D各状态下压强和体积为各状态下压强和体积为VA10L，pA4atm，pB4atm，pC2atm，pD2atm，VC40L，VD20L.