文档介绍：理想气体的状态方程应用
理想气体的状态图像分析
一、对“理想气体”的理解
1．宏观上
理想气体是严格遵从气体实验定律的气体，它是一种理想化模型，是对实际气体的科学抽象．
2．微观上
(1) 理想气体的状态方程应用
理想气体的状态图像分析
一、对“理想气体”的理解
1．宏观上
理想气体是严格遵从气体实验定律的气体，它是一种理想化模型，是对实际气体的科学抽象．
2．微观上
(1)理想气体分子本身的大小可以忽略不计，分子可视为质点．
(2)理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥力，故无分子势能，理想气体的内能等于所有分子热运动动能之和，一定质量的理想气体内能只与温度有关．
【特别提醒】 (1)一些不易液化的气体，如氢气、氧气、氮气、氦气、空气等，在通常温度、压强下，它们的性质很近似于理想气体，把它们看作理想气体处理．
(2)对一定质量的理想气体来说，当温度升高时，其内能增大．
关于理想气体的性质，下列说法中正确的是( )
A．理想气体是一种假想的物理模型，实际并不存在
B．理想气体的存在是一种人为规定，它是一种严格遵守气体实验定律的气体
C．一定质量的理想气体，内能增大，其温度一定升高
D．氦是液化温度最低的气体，任何情况下均可视为理想气体
解析：
答案： ABC
选项
个性分析
A、B正确
理想气体是在研究气体性质的过程中建立的一种理想化模型，现实中并不存在，其具备的特性均是人为规定的
C正确
对于理想气体，分子间的相互作用力可忽略不计，也就没有分子势能，其内能的变化即为分子动能的变化，宏观上表现为温度的变化
D错误
实际的不易液化的气体，只有在温度不太低、压强不太大的条件下才可当成理想气体，在压强很大和温度很低的情况下，分子的大小和分子间的相互作用力不能忽略
【反思总结】 对物理模型的认识，既要弄清其理想化条件的规定，又要抓住实际问题的本质特征，忽略次要因素，运用理想化模型知识规律，分析解决问题
二、一定质量的理想气体不同图象的比较
一定质量的理想气体，由状态A变为状态D，其有关数据如图甲所示，若状态D的压强是2×104 Pa.
(1)求状态A的压强．
(2)请在图乙中画出该状态变化过程的p－T图象，并分别标出A、B、C、D各个状态，不要求写出计算过程．
答案： (1)4×104 Pa (2)如解析图．
一定质量的理想气体，处在某一状态，经下列哪个过程后会回到原来的温度( )
A．先保持压强不变而使它的体积膨胀，接着保持体积不变而减小压强
B．先保持压强不变而使它的体积减小，接着保持体积不变而减小压强
C．先保持体积不变而增大压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀
D．先保持体积不变而减小压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀
选项D，先V不变p减小，则T降低；再p不变V增大，则T升高；可能实现回到初始温度．
综上所述，正确的选项为A、D.
解法二：由于此题要经过一系列状态变化后回到初始温度，所以先在p－V坐标中画出等温变化图线如图，然后在图线上任选中间一点代表初始状态，根据各个选项中的过程画出图线，如图所示，从图线的发展趋势来看，有可能与原来的等温线相交说明经过变化后可能回到原来的温度．选项A、D正确．
答案： AD
答案： BC
如图甲所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B左面汽缸的容积为V0，A、，(p0为大气压强)，温度为297 K，现缓慢加热汽缸内气体， K．求：
(1)活塞刚离开B处时的温度TB；
(2)缸内气体最后的压强p；
(3)在图乙中画出整个过程的p－V图线．
(1)活塞刚离开B处时的温度TB；
(2)缸内气体最后的压强p；
(3)在图乙中画出整个过程的p－V图线．
答案： (1)330 K (2)
(3)如图所示
【反思总结】
应用理想气体状态方程解题的一般思路
(1)确定研究对象(某一部分气体)，明确气体所处系统的力学状态．
(2)弄清气体状态的变化过程．
(3)确定气体的初、末状态及其状态参量，并注意单位的统一．
(4)根据题意，选用适当的气体状态方程求解．若非纯热学问题，还要综合应用力学等有关知识列辅助方程．
(5)分析讨论所得结果的合理性及其物理意义．
【跟踪发散】 如图中，圆筒形容器内的弹簧下端挂一个不计重力的活塞，活塞与筒壁间的摩擦不计，活塞上面为真空，当弹簧自然长度时，活塞刚好能触及容器底部，如果在活塞下面充入t1＝27 ℃