P7 气体实验定律与理想气体

选择性必修第三册 · 高二下常见范围参考(SI 单位制) · 本地状态:未读

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一、核心概念

理想气体模型:忽略气体分子自身体积与分子间除碰撞外的相互作用力。实际气体在温度不太低(相对液化点)、压强不太高(相对大气压不过大)的条件下,可近似当作理想气体处理。

热力学温标:公式中的温度 T 必须采用热力学温度开尔文(K),与摄氏温度的换算关系为 T=t+273.15K(中学常简算为 t+273)。绝不能直接将摄氏度代入分母。

二、公式、条件与单位

理想气体状态方程(一定质量)
pVT=C(常量),即p1V1T1=p2V2T2

成立条件:仅适用于一定质量的理想气体;若过程发生漏气或充气,质量(物质的量)改变,不能直接令 pV/T 为常量。

克拉珀龙方程形式
pV=nRT

单位规定:当取通用气体常量 R=8.31J/(mol·K) 时,压强 p 必须用 Pa,体积 V 必须用 m³,物质的量 n 用 mol,温度 T 用 K。

三、常见易错点

做题前先查这几条条件
  • 直接把摄氏温度(如 27 ℃)代入 pV/T = C 计算压强变化倍数。
  • 在 pV = nRT 中把体积以 L 为单位、压强以 atm 或 kPa 为单位直接与 R = 8.31 相乘,忘记换算为 m³ 与 Pa。
  • 忘记检查气体质量是否保持不变(如充气、放气问题)。

四、本节自测(先作答,再看解析)

本节自测尚未作答。请先独立计算并选择答案,提交后可核对解析。

一定质量的理想气体经历等温过程,体积从 2.0L 压缩到 1.0L,其压强如何变化?