理想气体

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理想气体理想气体
理想气体是物理学上为了简化为题而引入的一个理想化模型,现实生活中不存在。通常状况下,只要实际气体的压强不是很高,温度不是很大都可以近视的当成理想气体来处理。

而从分子动理论的的观点来看,理想气体应该具有以下特点:

分子本身的线度比起分子间的平均距离来可以忽略;除碰撞的一瞬间外,分子之间以及分子与容器壁之间都没有相互作用;分子间以及分子与容器壁的碰撞都是完全弹性的,及气体分子的动能不因碰撞而损失。

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理想气体 定义

 

其严格定义为:变化时严格遵守理想气体物态方程PV=(m/M)RT和内能只是温度函数即U=U(T)的气体称为理想气体。(P为气体的压强,V为气体的体积,Μ为气体的摩尔质量,m为气体的质量,R为气体普适常数,T为气体的热力学温度)从微观角度来看是指:分子本身的体积和分子间的作用力都可以忽略不计的气体,称为是理想气体。

理想气体 扩展

 

理想气体应该是这样的气体:
1、分子体积与气体体积相比可以忽略不计;
2、分子之间没有相互吸引力;
3、分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞不造成动能损失。
4、在容器中,在未碰撞时考虑为作匀速运动,气体分子碰撞时发生速度交换,无动能损失。
5、解热学题的时候,简单的认为是分子势能为零,分子动能不为零。
6、理想气体的内能分子动能之和

理想气体 详细解释

 

1、理想气体又称“完全气体”(perfectgas)。是理论上假想的一种把实际气体性质加以简化的气体。人们把假想的,在任何情况下都严格遵守气体三定律的气体称为理想气体。就是说:一切实际气体并不严格遵循这些定律,只有在温度较高,压强不大时,偏离才不显著。所以一般可认为温度大于500K或者压强不高于1.01×10^5Pa时的气体为理想气体。
2、理想气体是一种理想化的模型,实际并不存在。实际气体中,凡是本身不易被液化的气体,它们的性质很近似理想气体,其中最接近理想气体的是氢气和氦气。一般气体在压强不太大、温度不太低的条件下,它们的性质也非常接近理想气体。因此常常把实际气体当作理想气体来处理。这样对研究问题,尤其是计算方面可以大大简化。
3、当气体处于高压或者低温条件下,它们的状态变化就较显著地偏离气态方程,对方程需要按实际情况加以修正。修正的方法很多,过去常用的一种修正方程叫做范德瓦耳斯方程。它是以考虑分子间的相互作用以及分子本身的体积为前提,对理想气体状态方程进行修正的。现在已经退出历史舞台,常用的有virial,rk,srk,qr方程。

在各种温度、压强的条件下,其状态皆服从方程pV=nRT的气体。又称完美气体。它是实际气体在压强不断降低情况下的极限,或者说是当压强趋近于零时所有气体的共同特性,即零压时所有实际气体都具有理想气体性质。pV=nRT称为理想气体状态方程,或称理想气体定律。在n、T一定时,则pV=常数,即其压强与体积成反比,这就是波义耳定律(Boyle'slaw)。若n、p一定,则V/T=常数,即气体体积与其温度成正比,就是盖·吕萨克定律(Gay-Lussac'slaw)。理想气体在理论上占有重要地位,而在实际工作中可利用它的有关性质与规律作近似计算。

理想气体 状态方程式的推导过程

 

首先对于同样摩尔质量n=1的气体
有三个方程,PV=C1,P/T=C2,V/T=C3
然后三个相乘,有(PV/T)^2=C1*C2*C3
所以PV/T=根号(C1*C2*C3)=C(C为任意常数)
然后取一摩尔的任意气体,测出P,V,T,算出常数C,
例如在0度,即T=273K,此时大气压若为P=P0,则V=22.4L,
算出定之为R,然后,当n增大后,保持P、T不变,则V'变为n*V,所以有PV'=P(nV)=nRT

理想气体 状态方程的应用

 

1.求平衡态下的参数
2.两平衡状态间参数的计算
3.标准状态与任意状态或密度间的换算
4.气体体积膨胀系数

理想气体对外膨胀可以分为两种情况:一、理想气体周围有其他物体。二、理想气体自由膨胀,即周围没有其他物体。第一种情况下,理想气体做功。第二种情况下,不做功。如果两个容器相连,其中一个容器内充满理想气体,另一个容器内是真空,将两个容器相连后理想气体膨胀充满两个容器,此时,理想气体不做功。一般情况下,如不做特别说明,则认为气体对外膨胀做功。

一般情况下,理想气体状态方程的常用形式有两种:PVT=P′V′T′①PV=mμRT②当某种理想气体从一个平衡态变化到另一个平衡态时,只要变化前后气体的质量没有增减,用①式解题比较方便。当所研究的气体涉及到质量和质量变化问题时,用②式求解比较简便。但在教学应用中发现,学生普遍对理想气体状态方程PVT=恒量中“恒量”的物理意义理解不深,进而对玻意耳—马略特定律、盖·吕萨克定律、查理定律的认识也欠深刻,对一些稍加变形的气态方程问题求解困难。在克服物理教学中这一难点时,应从分析气体定律中“恒量”的物理…

理想气体 相关词条

 

理想气体物态方程

盖·吕萨克定律

范德瓦耳斯方程

qr方程

 

 

理想气体 参考资料

 

概念知识元数据库 http://define.cnki.net/WebForms/WebDefault.aspx

哈尔滨工业大学 http://glx.hit.edu.cn/dmtfile/2.ppt

 

附图

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