標籤: 暫無標籤

理想氣體是物理學上為了簡化為題而引入的一個理想化模型,在現實生活中不存在。通常狀況下,只要實際氣體的壓強不是很高,溫度不是很大都可以近視的當成理想氣體來處理。

理想氣體理想氣體
理想氣體是物理學上為了簡化為題而引入的一個理想化模型,現實生活中不存在。通常狀況下,只要實際氣體的壓強不是很高,溫度不是很大都可以近視的當成理想氣體來處理。

而從分子動理論的的觀點來看,理想氣體應該具有以下特點:

分子本身的線度比起分子間的平均距離來可以忽略;除碰撞的一瞬間外,分子之間以及分子與容器壁之間都沒有相互作用;分子間以及分子與容器壁的碰撞都是完全彈性的,及氣體分子的動能不因碰撞而損失。

1 理想氣體 -定義

其嚴格定義為:變化時嚴格遵守理想氣體物態方程PV=(m/M)RT和內能只是溫度函數即U=U(T)的氣體稱為理想氣體。(P為氣體的壓強,V為氣體的體積,Μ為氣體的摩爾質量,m為氣體的質量,R為氣體普適常數,T為氣體的熱力學溫度)從微觀角度來看是指:分子本身的體積和分子間的作用力都可以忽略不計的氣體,稱為是理想氣體。

2 理想氣體 -擴展

理想氣體應該是這樣的氣體:
1、分子體積與氣體體積相比可以忽略不計;
2、分子之間沒有相互吸引力;
3、分子之間及分子與器壁之間發生的碰撞不造成動能損失。
4、在容器中,在未碰撞時考慮為作勻速運動,氣體分子碰撞時發生速度交換,無動能損失。
5、解熱學題的時候,簡單的認為是分子勢能為零,分子動能不為零。
6、理想氣體的內能是分子動能之和

3 理想氣體 -詳細解釋

1、理想氣體又稱「完全氣體」(perfectgas)。是理論上假想的一種把實際氣體性質加以簡化的氣體。人們把假想的,在任何情況下都嚴格遵守氣體三定律的氣體稱為理想氣體。就是說:一切實際氣體並不嚴格遵循這些定律,只有在溫度較高,壓強不大時,偏離才不顯著。所以一般可認為溫度大於500K或者壓強不高於1.01×10^5Pa時的氣體為理想氣體。
2、理想氣體是一種理想化的模型,實際並不存在。實際氣體中,凡是本身不易被液化的氣體,它們的性質很近似理想氣體,其中最接近理想氣體的是氫氣和氦氣。一般氣體在壓強不太大、溫度不太低的條件下,它們的性質也非常接近理想氣體。因此常常把實際氣體當作理想氣體來處理。這樣對研究問題,尤其是計算方面可以大大簡化。
3、當氣體處於高壓或者低溫條件下,它們的狀態變化就較顯著地偏離氣態方程,對方程需要按實際情況加以修正。修正的方法很多,過去常用的一種修正方程叫做范德瓦耳斯方程。它是以考慮分子間的相互作用以及分子本身的體積為前提,對理想氣體狀態方程進行修正的。現在已經退出歷史舞台,常用的有virial,rk,srk,qr方程。

在各種溫度、壓強的條件下,其狀態皆服從方程pV=nRT的氣體。又稱完美氣體。它是實際氣體在壓強不斷降低情況下的極限,或者說是當壓強趨近於零時所有氣體的共同特性,即零壓時所有實際氣體都具有理想氣體性質。pV=nRT稱為理想氣體狀態方程,或稱理想氣體定律。在n、T一定時,則pV=常數,即其壓強與體積成反比,這就是波義耳定律(Boyle'slaw)。若n、p一定,則V/T=常數,即氣體體積與其溫度成正比,就是蓋·呂薩克定律(Gay-Lussac'slaw)。理想氣體在理論上佔有重要地位,而在實際工作中可利用它的有關性質與規律作近似計算。

4 理想氣體 -狀態方程式的推導過程

首先對於同樣摩爾質量n=1的氣體
有三個方程,PV=C1,P/T=C2,V/T=C3
然後三個相乘,有(PV/T)^2=C1*C2*C3
所以PV/T=根號(C1*C2*C3)=C(C為任意常數)
然後取一摩爾的任意氣體,測出P,V,T,算出常數C,
例如在0度,即T=273K,此時大氣壓若為P=P0,則V=22.4L,
算出定之為R,然後,當n增大后,保持P、T不變,則V'變為n*V,所以有PV'=P(nV)=nRT

5 理想氣體 -狀態方程的應用

1.求平衡態下的參數
2.兩平衡狀態間參數的計算
3.標準狀態與任意狀態或密度間的換算
4.氣體體積膨脹係數

理想氣體對外膨脹可以分為兩種情況:一、理想氣體周圍有其他物體。二、理想氣體自由膨脹,即周圍沒有其他物體。第一種情況下,理想氣體做功。第二種情況下,不做功。如果兩個容器相連,其中一個容器內充滿理想氣體,另一個容器內是真空,將兩個容器相連后理想氣體膨脹充滿兩個容器,此時,理想氣體不做功。一般情況下,如不做特別說明,則認為氣體對外膨脹做功。

一般情況下,理想氣體狀態方程的常用形式有兩種:PVT=P′V′T′①PV=mμRT②當某種理想氣體從一個平衡態變化到另一個平衡態時,只要變化前後氣體的質量沒有增減,用①式解題比較方便。當所研究的氣體涉及到質量和質量變化問題時,用②式求解比較簡便。但在教學應用中發現,學生普遍對理想氣體狀態方程PVT=恆量中「恆量」的物理意義理解不深,進而對玻意耳—馬略特定律、蓋·呂薩克定律、查理定律的認識也欠深刻,對一些稍加變形的氣態方程問題求解困難。在克服物理教學中這一難點時,應從分析氣體定律中「恆量」的物理…

6 理想氣體 -相關詞條

理想氣體物態方程

蓋·呂薩克定律

范德瓦耳斯方程

qr方程

 

 

7 理想氣體 -參考資料

概念知識元資料庫 http://define.cnki.net/WebForms/WebDefault.aspx

哈爾濱工業大學 http://glx.hit.edu.cn/dmtfile/2.ppt

 

上一篇[大岩洞]    下一篇 [朱平]

相關評論

同義詞:暫無同義詞