理想气体状态方程

理想气体状态方程

1. 气体实验定律

  • 波义耳定律: pV=C_1

  • 查理定律\frac{p}{T}=C_2

  • 盖-吕萨克定律\frac{V}{T}=C_3


2. 理想气体

设想有这样一种气体,它在任何温度和任何压强下都能严格地遵从气体实验定律,我们把这样的气体叫做“理想气体”.

1、理想气体是不存在的,是一种理想模型.
2、在温度不太低,压强不太大时实际气体都可看成是理想气体.
3、不考虑分子大小、不考虑分子力及分子势能,只考虑分子动能.


3. 理想气体状态方程

  1. 内容: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。

  2. 公式

    \frac{p_1V_1}{T1}=\frac{p_2V_2}{T_2}\frac{pV}{T}=C

  3. 适用条件:一定质量的理想气体


4. 道尔顿分压定律

  1. 内容:在任何容器内的气体混合物中,如果各组分之间不发生化学反应,则每一种气体都均匀地分布在整个容器内,它所产生的压强和它单独占有整个容器时所产生的压强相同

  2. 公式

    \frac{p_0V_0}{T_0}=\frac{p_1V_1}{T_1}+\frac{p_2V_2}{T_2}+...+\frac{p_nV_n}{T_n}


例1

氧气瓶的容积是40L,其中氧气的压强是130 atm,规定瓶内氧气压强降到10 atm时就要重新充氧,有一个车间,每天需要用1 atm的氧气400 L,这瓶氧气能用几天?假定温度不变.

解答:V_1=40L, p_1=130atm, p_2=10atm,
\because p_1V_1=p_2V_2, \therefore V_2=520L, p_3=1atm
\because p_2(V_2-V_1)=p_3V_3, \therefore V_3=4800L, 能用12天


例2

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毫米汞柱?


解:p=762.2mmHg

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