气体的压强、体积和温度的关系:质量一定的气体在三个参量都变化时所遵守的规律为:PV/T=C(恒量)。P为气体压强 V为气体体积 T为气体温度。
PV/T是理想气体状态方程,又称理想气体定律、普适气体定律,是描述理想气体在处于平衡态时,压强、体积、物质的量、温度间关系的状态方程。
来历:它建立在玻义耳-马略特定律、查理定律、盖-吕萨克定律等经验定律上。
扩展资料:
满足理想气体状态方程且比热比为常数的气体,称为完全气体,从微观角度来看,它是分子本身体积与分子间作用力都可以忽略不计的气体。
在常温常压下,实际气体分子的体积和分子间的相互作用也可忽略不计,状态参数基本能够满足理想气体状态方程,所以空气动力学常把实际气体简化为完全气体来处理。在低速空气动力学中,空气就可以被视为比热比为常数的完全气体;
在高速空气动力学中,气流的温度较高,空气中气体分子的转动能和振动能随着温度的升高而相继受到激发,比热比不再是常数,在1500~2000K的温度范围内,空气可视为变比热比的完全气体。
参考资料来源:百度百科-理想气体状态方程
气体的压强、体积和温度的关系:质量一定的气体在三个参量都变化时所遵守的规律为:PV/T=C(恒量)。P为气体压强,V为气体体积,T为气体温度。
PV/T是理想气体状态方程,又称理想气体定律、普适气体定律,是描述理想气体在处于平衡态时,压强、体积、物质的量、温度间关系的状态方程。
来历:它建立在玻义耳-马略特定律、查理定律、盖-吕萨克定律等经验定律上。
在常温常压下,实际气体分子的体积和分子间的相互作用也可忽略不计,状态参数基本能够满足理想气体状态方程,所以空气动力学常把实际气体简化为完全气体来处理。在低速空气动力学中,空气就可以被视为比热比为常数的完全气体。
扩展资料:
根据理想气体状态方程可以得到如下推论:
1、温度、体积恒定时,气体压强之比与所含物质的量的比相同,即可得Ρ平/P始=n平/n始
2、温度、压强恒定时,气体体积比与气体所含物质的量的比相同,即V平/V始=n平/n始
注意事项
1、在压强为几个大气压以下时,各种实际气体近似遵循理想气体状态方程,压强越低,符合越好,在压强趋于零的极限下,严格遵循。
2、在高速空气动力学中,气流的温度较高,空气中气体分子的转动能和振动能随着温度的升高而相继受到激发,比热比不再是常数,在1500~2000K的温度范围内,空气可视为变比热比的完全气体。
参考资料来源:百度百科-理想气体状态方程
PV/T=C是理想气体方程,由三个气体实验理论公式PV=C,P/V=C,V\T=C简单推导出来的。
知识点定义来源及讲解
一、气体等温变化
保证大气温度不变,缓慢拉动活塞,观察压力表的示数稳定之后记录读数,多次测量之后列出变格,总结结论。
波意耳通过气体等压实验得到结论:一定质量的气体,在温度不变的情况下,其压强随着温度的升高而增大,随着温度的降低而减小。
因此,一定质量的气体,在温度不变的情况下,其压强随着温度变化而变化的过程,叫做等温变化。
气数体等压变化公式:PV=C1 (C1是常量)
二、气体等容变化
法国科学家查理在也进行了气体实验分析了实验事实后发现,当气体的体积一定时,各种气体的压强与温度之间都有线性关系,得到实验结论:一定质量的气体,在体积不变的情况下,其压强随着温度的升高而增大,随着温度的降低而减小。
因此,一定质量的气体,在体积不变的情况下,其压强随着温度变化而变化的过程,叫做等容变化。
气体等容变化公式:P/T=C2 (C2是常量)
三、气体等压变化
盖-吕萨克也总结了气体等压变化的结论:一定质量的气体,在压强不变的情况下,其体积随着温度的升高而增大,随着温度的降低而减小。
因此,一定质量的气体,在压强不变的情况下,其体积随着温度变化而变化的过程,叫做等压变化。
气体等压变化公式:V/T=C3 (C3是常量)
四、由以上三个公式可以推到-理想气体状态方程
由PV=C1,P/T=C2,V/T=C3可得
PV/T=C(理想气体状态方程) C是常量
或者
PV=nRT n:气体物质的量,R:与气体种类有关的量
知识点运用
我们可以简单的利用PV/T=C计算气体压强。
例如:盛有氧气的钢瓶,在17℃的室内测得氧气的压强是9.31×10^6Pa。当钢瓶到-13℃的工地上时,瓶内氧气的压强变为8.15×10^6Pa。钢瓶是不是漏气?为什么?
知识点例题讲解
分析:以钢瓶内气体为研究对象,等容变化过程。注意:温度单位要化成为开尔文温度。
初态: P1=9.31×10^6 Pa V1=V T1=17+273.15=290.15 K
末态: P2=? V2=V T2=-13+273.15=260.15 K
根据:P1V1/T1=P2V2/T2
解得:P2=8.35×10^6Pa>8.15×10^6Pa
比测量值大,说明漏气了。
拓展:
大学物理推导
通过吉布斯自由能导出克拉伯龙方程:
在α和β两相平衡的时候应该有
Gα=Gβ
值得注意的是,把理想气体方程和克拉伯龙方程等效是不正确的。一般克拉伯龙方程是指描述相平衡的方程dp/dT=L/(TΔV)。尽管理想气体定律是由克拉伯龙发现,但是国际上不把理想气体状态方程叫克拉伯龙方程。
气体的压强、体积和温度的关系:若用p表示气体的压强,V表示气体的体积,T表示气体的温度(热力学温度T=t+273),则质量一定的气体在三个参量都变化时所遵守的规律为:PV/T=C(恒量).
1.气体压强和体积的关系:在温度保持不变的条件下
体积减小时,压强增大;
体积增大时,压强减小.
微观解释:温度不变时,分子的平均动能是一定的.在这种情况下,体积减小时,分子的密集程度增大,气体的压强就增大.
2.气体的压强和温度的关系:在体积保持不变的条件下
温度升高时,压强增大;
温度降低时,压强减小.
微观解释:体积不变时,分子的密集程度不变.在这种情况下,温度升高时,分子的平均动能增大,气体的压强就增大.
3.气体的体积和温度的关系:在压强保持不变的条件下
温度升高时,体积增大;
温度降低时,体积减小.
微观解释:温度升高时,分子的平均动能增大.只有气体的体积同时增大,使分子的密集程度减小,才能保持压强不变.
压强(P)、温度(T)和体积(V)之间的关系可以由理想气体状态方程描述,该方程也称为理想气体定律:
PV = nRT
其中,P 表示压强,V 表示体积,n 表示物质的摩尔数,R 是气体常数,T 表示温度(以绝对温度单位 Kelvin 表示)。
根据理想气体状态方程可知,当其他变量保持不变时,压强与温度和体积成正比。具体来说:
- 当温度 (T) 增加时,如果体积 (V) 和摩尔数 (n) 保持不变,根据理想气体定律,压强 (P) 也会增加。
- 当体积 (V) 增加时,如果温度 (T) 和摩尔数 (n) 保持不变,根据理想气体定律,压强 (P) 会减小。
- 当摩尔数 (n) 增加时,如果温度 (T) 和体积 (V) 保持不变,根据理想气体定律,压强 (P) 会增加。
需要注意的是,上述关系适用于理想气体,并且假设气体之间没有相互作用和体积占据的要求。在实际情况中,特别是在高压、低温或非理想气体的情况下,可能需要考虑更复杂的状态方程和修正因素。