人教版高中物理精讲精练-选择性必修32.3.2 理想气体状态方程 解析版.docxVIP

2.3.2理想气体状态方程

【考点归纳】

考点一：理想气体

考点二：理想气体状态方程处理图像问题

考点三：理想气体状态方程处理实际问题

考点四：理想气体状态方程的综合性问题

【知识归纳】

知识点一、理想气体

1．理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体．

2．理想气体与实际气体

实际气体在温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过大气压的几倍时，可以当成理想气体来处理．

知识点二、理想气体的状态方程

1．内容：一定质量的某种理想气体，在从一个状态(p1、V1、T1)变化到另一个状态(p2、V2、T2)时，压强p跟体积V的乘积与热力学温度T的比值保持不变．

2．表达式：eq\f(pV,T)＝C.

3．成立条件：一定质量的理想气体．

知识点三、气体实验定律的微观解释

1．玻意耳定律的微观解释

一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能是一定的．体积减小时，分子的数密度增大(填“增大”或“减小”)，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数就多，气体的压强就增大(填“增大”或“减小”)．

2．盖－吕萨克定律的微观解释

一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大(填“增大”或“减小”)，只有气体的体积同时增大，使分子的数密度减小，才能保持压强不变(填“增大”“减小”或“不变”)．

3．查理定律的微观解释

一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的数密度保持不变，温度升高时，分子的平均动能增大(填“增大”或“减小”)，气体的压强增大(填“增大”或“减小”)．

技巧归纳：

1．对理想气体状态方程的理解

(1)成立条件：一定质量的理想气体．

(2)该方程表示的是气体三个状态参量的关系，与中间的变化过程无关．

(3)公式中常量C仅由气体的种类和质量决定，与状态参量(p、V、T)无关．

(4)方程中各量的单位：温度T必须是热力学温度，公式两边中压强p和体积V单位必须统一，但不一定是国际单位制中的单位．

2．理想气体状态方程与气体实验定律

eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(T1＝T2时，p1V1＝p2V2?玻意耳定律?,V1＝V2时，\f(p1,T1)＝\f(p2,T2)?查理定律?,p1＝p2时，\f(V1,T1)＝\f(V2,T2)?盖－吕萨克定律?))

2、气体实验定律的微观解释

1．玻意耳定律

(1)宏观表现：一定质量的某种理想气体，在温度保持不变时，体积减小，压强增大；体积增大，压强减小．

(2)微观解释：温度不变，分子的平均动能不变．体积越小，分子的数密度增大，单位时间内撞到单位面积器壁上的分子数就越多，气体的压强就越大

2．查理定律

(1)宏观表现：一定质量的某种理想气体，在体积保持不变时，温度升高，压强增大；温度降低，压强减小．

(2)微观解释：体积不变，则分子数密度不变，温度升高，分子平均动能增大，分子撞击器壁的作用力变大，所以气体的压强增大

3．盖－吕萨克定律

(1)宏观表现：一定质量的某种理想气体，在压强不变时，温度升高，体积增大，温度降低，体积减小．

(2)微观解释：温度升高，分子平均动能增大，撞击器壁的作用力变大，而要使压强不变，则需影响压强的另一个因素，即分子的数密度减小，所以气体的体积增大，

【题型归纳】

题型一：理想气体

1．（21-22高二下·安徽阜阳·阶段练习）对于一定质量的理想气体，下列说法中正确的是（）

A．气体的体积是所有气体分子的体积之和

B．气体温度越高，气体分子势能越大

C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的

D．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减小

【答案】C

【详解】A．气体的体积是所有气体分子运动占据的空间的体积之和，故A错误；

B．气体温度越高，气体分子平均动能越大，理想气体不考虑分子势能，故B错误；

C．气体对容器的压强是由大量气体分子对容器壁不断碰撞而产生的，故C正确；

D．理想气体不考虑分子势能，只需考虑分子平均动能，该选项不清楚温度变化情况，故无法判断内能如何变化，故D错误。

故选C。

2．（21-22高二下·黑龙江哈尔滨·期中）理想气体是一种无限稀薄的分子气体，满足气体的三大定律要求，理想气体分子大小和相互作用力可忽略不计，也不计气体分子与器壁碰撞的动能损失。下列关于理想气体的说法正确的是（）

A．所有气体都是理想气体

B．温度越高，气体分子平均动能越小

C．气体等温变化中，体积减小，分子数密度增大，压强增大

D．一定质量的某种气体，当其温度升高时，体积一定增大

【答案】C

【详解】A．实际气体只有在温度不太低，压强不太大的情况下才能被看成理想气体，故A错误；

B．温度越高，气体分子平均动能越大，故B错误；

C