第2讲 气体的性质(基础落实课) 一、气体分子运动的特点 1.气体分子间距离 ,分子间的作用力很弱,通常认为,气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,不受力而做匀速直线运动,气体充满它能达到的整个空间。 2.大量气体分子的热运动遵循统计规律 (1)运动方向:沿各个方向运动的气体分子数目几乎相等。 (2)运动速率:速率分布图像呈现“ ———的特征。当温度升高时,“中间多”的这一“高峰”向速率 的方向移动,分子的 增大,分子的热运动更剧烈。 二、气体压强的决定因素 1.宏观上:对于一定质量的理想气体,取决于气体的温度和体积。 2.微观上:取决于气体分子的平均速率和气体分子的数密度。 三、气体实验定律 玻意耳定律 查理定律 盖-吕萨克定律 内 容 一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强与体积成 一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压强与热力学温度成 一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,其体积与热力学温度成 表达式 p1V1= = = 微 观 解 释 一定质量的某种理想气体,温度保持不变时,分子的平均动能 。体积减小时,分子的数密度 ,气体的压强 一定质量的某种理想气体,体积保持不变时,分子的数密度 ,温度升高时,分子的平均动能 ,气体的压强 一定质量的某种理想气体,温度升高时,分子的平均动能 。只有气体的体积同时增大,使分子的数密度 ,才能保持压强不变 图 像 四、理想气体状态方程 1.理想气体 (1)宏观上讲,理想气体是指在任何温度、任何压强下都遵从 定律的气体,实际气体在 不太大、 不太低的条件下,可视为理想气体。 (2)微观上讲,理想气体的分子间除 外无其他作用力,所以理想气体无 。 2.理想气体状态方程:=或=C。(质量一定的理想气体) 微点判断 1.气体温度升高时,所有分子的速率均增大。 ( ) 2.气体对器壁的压强是大量气体分子碰撞器壁产生的。 ( ) 3.任何气体都遵从气体实验定律。 ( ) 4.理想气体是理想化的物理模型,一定量的理想气体的内能只与气体温度有关,与气体体积无关。 ( ) 5.实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下,可视为理想气体。 ( ) 6.一定质量的某种气体,在压强不变时,其V T图像是过原点的直线。 ( ) 7.玻意耳定律适用于质量不变、温度变化的任何气体。 ( ) 8.一定质量的理想气体,当温度升高时,压强一定增大。 ( ) 逐点清(一) 气体压强的计算和微观解释 1.气体压强的微观解释 (1)产生原因:气体的压强是大量气体分子不断撞击器壁的结果,压强就是器壁单位面积上受到的压力。若气体分子与器壁发生弹性碰撞,则p=(N:分子数;v:分子撞击器壁的速率)。 (2)从微观角度来看,气体压强的决定因素 ①气体分子的数密度:气体分子的数密度(即单位体积内气体分子的数目)越大,在单位时间内,与单位面积器壁碰撞的分子数就越多,气体压强就越大。 ②气体分子的平均速率:气体的温度越高,气体分子的平均速率就越大,气体分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就越大;从另一方面讲,气体分子的平均速率越大,在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多,累计冲力就越大,气体压强就越大。 2.平衡状态下气体压强的求法 力平 衡法 选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析,得到液柱(或活塞)的受力平衡方程,求得气体的压强 等压 面法 在连通器中,同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等。液体内深h处总压强p=p0+ρgh,p0为液面上方的压强 液片 法 选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象,分析液片两侧受力情况,建立平衡方程,消去面积,得到液片两侧压强相等方程,求得气体的压强 3.加速运动系统中封闭气体压强的求法 (1)选取与气体接触的液柱( ... ...
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