三、理想气体状态方程

1．理想气体的状态方程

一定质量的某种理想气体，由初状态(p1、V1、T1)变化到末状态(p2、V2、T2)时，各量满足：

＝.

2．气体的三个实验定律是理想气体状态方程的特例

(1)当T1＝T2时，p1V1＝p2V2(玻意耳定律)．

(2)当V1＝V2时，＝(查理定律)．

(3)当p1＝p2时，＝(盖·吕萨克定律)．

3．应用理想气体状态方程解题的一般思路

(1)确定研究对象(某一部分气体)，明确气体所处系统的力学状态(是否具有加速度)．

(2)弄清气体状态的变化过程．

(3)确定气体的初、末状态及其状态参量，并注意单位的统一．

(4)根据题意，选用适当的气体状态方程求解．

(5)分析讨论所得结果的合理性及其物理意义．

例3　如图3所示，粗细均匀一端封闭一端开口的U形玻璃管，当t1＝31 ℃，大气压强p0＝76 cmHg时，两管水银面相平，这时左管被封闭的气柱长L1＝8 cm，则当温度t2是多少时，左管气柱L2为9 cm?

图3

答案　78 ℃

解析　初状态：p1＝p0＝76 cmHg，

V1＝L1·S＝8 cm·S，T1＝304 K；

末状态：p2＝p0＋2 cmHg＝78 cmHg，

V2＝L2·S＝9 cm·S，T2＝？

根据理想气体状态方程＝

代入数据得：＝

解得：T2＝351 K，则t2＝(351－273) ℃＝78 ℃.