§X8.3理想氣體的狀態(tài)方程氣體熱現(xiàn)象的微觀意義

1、§ X8.3理想氣體的狀態(tài)方程氣體熱現(xiàn)象的微觀意義學(xué)習(xí)目標(biāo)1、 準(zhǔn)確理解理想氣體這個(gè)物理模型。2、會(huì)推導(dǎo)理想氣體的狀態(tài)方程， 并能夠應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程求解相應(yīng)的題目和解釋相 關(guān)的現(xiàn)象。3、 了解統(tǒng)計(jì)規(guī)律及其在科學(xué)研究和社會(huì)生活中的作用。4、知道分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，掌握溫度的微觀定義。5、掌握壓強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋。自主學(xué)習(xí)一、理想氣體1、為了研究問題的方便，可以設(shè)想一種氣體，在任何，我們把這樣的氣體叫做理想氣體。2、 理想氣體是不存在的，它是實(shí)際氣體在一定程度的近似，是一種理想化的模型。3、 理想氣體分子間，除碰撞外無其它作用力，從能量上看，一定質(zhì)量的理想氣體的 內(nèi)能完全由 決定。二

2、、理想氣體的狀態(tài)方程4、 內(nèi)容：一定質(zhì)量的理想氣體在從一個(gè)狀態(tài)變到另一個(gè)狀態(tài)時(shí)，盡管P、V、T都可能改變，但是壓強(qiáng)跟體積的乘積與熱力學(xué)溫度的比值保持不變。5、 方程：， 。3、 推導(dǎo)：(兩種方法)4、 推論(1 ) 一定質(zhì)量的理想氣體當(dāng)狀態(tài)變化過程中三個(gè)狀態(tài)參量保持某一個(gè)參量不變時(shí)，就 可以從理想氣體狀態(tài)方程分別得到(2)根據(jù)氣體的密度p =m/V，可以得到氣體的密度公式5、適用條件一6、注意方程中各物理量的單位，溫度必須用 ，公式兩邊中P和V單位必 須，但不一定是國際單位。三、氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1、從微觀的角度看，物體的熱現(xiàn)象是由 的熱運(yùn)動(dòng)所決定的，盡管個(gè)別分子的 運(yùn)動(dòng)有它的不確定性，但大量

3、分子的運(yùn)動(dòng)情況會(huì)遵守一定的 。2、分子做無規(guī)則的運(yùn)劫，速率有大有小，由于分子間頻繁碰撞，速率又將發(fā)生變化， 但分子的速率都呈現(xiàn) 的規(guī)律分布。這種分子整體所體現(xiàn)出來的規(guī)律叫統(tǒng)計(jì)規(guī)律。3、氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(1) 分子的運(yùn)動(dòng)雜亂無章，在 某一時(shí)刻，向著 運(yùn)動(dòng)的分子都有，而且向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的氣體分子數(shù)目都。(2)氣體分子速率分布表現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律。溫度升高時(shí)，速率大 的分子數(shù)目，速率小的分子數(shù)目 ，分子的平均速率。4、溫度是 的標(biāo)志。用公式表示為。四、氣體壓強(qiáng)的微觀意義1、氣體的壓強(qiáng)是 而產(chǎn)生的。氣體壓強(qiáng)等于大量氣體分 子作用在器壁。2、影響氣體壓強(qiáng)的兩個(gè)因素： ，。從兩個(gè) 因素中可

4、見一定質(zhì)量的氣體的壓強(qiáng)與，兩個(gè)參量有關(guān)。五、對(duì)氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋1、一定質(zhì)量的氣體，溫度保持不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能是 的，在這種情況下，體積減小時(shí)，分子的 ，氣體的壓強(qiáng)就 這就是玻意耳定律的微觀解釋。2、 這就是查理定律的微觀解釋。是蓋 呂薩克定律的微觀解釋。典型例題1、如圖8 23所示，一定質(zhì)量的理想氣體在不同體積時(shí)的兩條等容線，a、b、c、d表示四個(gè)不同狀態(tài)，貝!(A 氣體由狀態(tài)a變到狀態(tài)c,其內(nèi)能減少,B 氣體由狀態(tài)a變到狀態(tài)d,其內(nèi)能增加,C 氣體由狀態(tài)d變到狀態(tài)b,其內(nèi)能增加, D 氣體由狀態(tài)b變到狀態(tài)a,其內(nèi)能減少,)定向外界放出了熱量 定向外界吸收了熱量 一定向外界吸收了熱量

5、 一定向外界放出了熱量2、如圖8 24所示，粗細(xì)均勻一端封閉一端開口的U形玻璃管,當(dāng)ti=31心，大氣壓強(qiáng)P°=76cmHg時(shí)，兩管水銀面相平,這時(shí)左管被封閉的氣柱長Lu8cm，則當(dāng)溫度t2多少時(shí)，左管氣柱L2為9cm?(2)當(dāng)溫度達(dá)到上問中大的溫度t2時(shí)，為使左管氣柱長L為8cm,應(yīng)在右管中加入多長的水銀柱？圖 8-233、關(guān)于溫度的概念，下列說法中正確的是(A、溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，物體溫度越高，則物體的分子的平均動(dòng)能大B、物體的溫度高，則物體每一個(gè)分子的動(dòng)能都大C、某物體內(nèi)能增大時(shí)，其溫度一定升高D、甲物體溫度比乙物體溫度高，則甲物體的分子平均速率比乙物體大4、有關(guān)氣體的壓

6、強(qiáng)，下列說法正確的是（）A、氣體分子的平均速率增大，則氣體的壓強(qiáng)一定增大B、氣體分子的密集程度增大，則氣體的壓強(qiáng)一定增大C、氣體分子的平均動(dòng)能增大，則氣體的壓強(qiáng)一定增大D、氣體分子的平均動(dòng)能增大，氣體的壓強(qiáng)有可能減小5、以查理定律為例，用分子動(dòng)理論從微觀的角度作出解釋針對(duì)訓(xùn)練1、如圖8- 24所示，表示一定質(zhì)量的理想氣體沿從 生a至I b到c到d再到a的方向發(fā)bO'>T圖 8-24狀態(tài)變化的過程，則該氣體壓強(qiáng)變化情況是（）A、從狀態(tài)c到狀態(tài)d,壓強(qiáng)減小，內(nèi)能減小B、從狀態(tài)d到狀態(tài)a，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減小C、從狀態(tài)a到狀態(tài)b，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大D、從狀態(tài)b到狀態(tài)c，壓強(qiáng)不變，內(nèi)能增大

7、2、鋼筒內(nèi)裝有3kg氣體，當(dāng)溫度是一23Q時(shí)，壓強(qiáng)為4atm，如果用掉1 kg后，溫度升高到 27Q,求筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。3、下列哪些量是由大量分子熱運(yùn)動(dòng)的整體表現(xiàn)所決定的（）A、壓強(qiáng)B、溫度C、分子密度D、分子的平均速率4、對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是（）A、體積不變，壓強(qiáng)增大時(shí)，氣體分子的平均動(dòng)能一定增大B、溫度不變，壓強(qiáng)減小時(shí)，氣體的密度一定減小C、壓強(qiáng)不變，溫度降低時(shí)，氣體的密度一定減小D、溫度升高，壓強(qiáng)和體積都可能不變5、從氣體壓強(qiáng)的微觀意義，解釋在圖 8 25中，豎直放置兩端封閉的玻璃管 升溫時(shí)液柱的移動(dòng)方向。圖 8 25能力訓(xùn)練1、分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是（）A、分子除相互碰撞或

8、跟容器碰撞外，可在空間里自由移動(dòng)B、分子的頻繁碰撞致使它做雜亂無章的熱運(yùn)動(dòng)C、分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)均等D、分子的速率分布毫無規(guī)律2、下面關(guān)于溫度的敘述正確的是（）A、溫度是表示物體冷熱程度的物理量B、兩個(gè)系統(tǒng)處于熱平衡時(shí)，它們具有一個(gè)共同的性質(zhì)一一溫度相同C、溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志D、溫度的高低決定了分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度3、下面關(guān)于氣體壓強(qiáng)的說法正確的是（）A、氣體對(duì)器壁產(chǎn)生的壓強(qiáng)是由于大量氣體分子頻繁碰撞器壁而產(chǎn)生的B、氣體對(duì)器壁產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于作用在器壁單位面積上的平均作用力C、從微觀角度看，氣體壓強(qiáng)的大小跟氣體分子的平均動(dòng)能和分子密集程度有關(guān)D、從宏觀角度看，氣體壓強(qiáng)的大小跟氣

9、體的溫度和體積有關(guān)4、對(duì)于理想氣體下列哪些說法是不正確的（）A、理想氣體是嚴(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體模型B、理想氣體的分子間沒有分子力C、理想氣體是一種理想模型，沒有實(shí)際意義D、實(shí)際氣體在溫度不太低，壓強(qiáng)不太大的情況下，可當(dāng)成理想氣體5、一定質(zhì)量的理想氣體,從狀態(tài) Pi、W、Ti變化到狀態(tài)P2、V2、T2。下述過程不可能的是P2> Pl, V2>Vi, T2 >TiP2> Pl,V2> Vi, T2 v T1c P2> Pl, V2vD P2> Pi, V2 VV1, T2 > T1V1, T2 vTi6、密封的體積為2L的理想氣體，壓強(qiáng)為2at

10、m ，溫度為270。加熱后，壓強(qiáng)和體積各增加20%，則它的最后溫度是7、用活塞氣筒向一個(gè)容積為V的容器內(nèi)打氣，每次能把體積為V。、壓強(qiáng)為P。的空氣打入 容器內(nèi)。若容器內(nèi)原有空氣的壓強(qiáng)為P。，打氣過程中溫度不變，則打了 n次后容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為8、在溫度為0Q、壓強(qiáng)為1.0 x 105Pa的狀態(tài)下1L空氣的質(zhì)量是1.29g,當(dāng)溫度為100C、 壓強(qiáng)等于2.0x 105Pa時(shí)。iKg空氣的體積是多少？9、為了測(cè)定湖的深度，將一根試管開口向下緩緩壓至湖底，測(cè)得進(jìn)入管中的水的高度為管長的 3/4,湖底水溫為4C ,湖面水溫為10C 1大氣壓強(qiáng)76cmHg。求湖深多少?10、某房間的容積為20m3,在溫

11、度為17。%大氣壓強(qiáng)為74cmHg,室內(nèi)空氣質(zhì)量為25Kg ,則當(dāng)溫度升為27°C，大氣壓強(qiáng)為76cmHg時(shí)，室內(nèi)空氣的質(zhì)量為多少？學(xué)后反思笏力合條自主學(xué)習(xí)3、溫度(2) Pi/TiPi = P”T2P23、( 1 )任何一個(gè)方向，相等、理想氣體1、 溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律二、理想氣體狀態(tài)方程2、PV/T=C , PiVi/Ti=P2V2T2 3、略4、( 1 )玻意耳定律，查理定律，蓋呂薩克定律5、理想氣體，一定質(zhì)量6、熱力學(xué)溫度，統(tǒng)一三、氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1、大量氣體分子，統(tǒng)計(jì)規(guī)律2、中間多兩頭少(2)增加，減少，增大 4、分子平均動(dòng)能，T=a Ek四、氣體壓強(qiáng)的微觀意義1、 大量氣體分子頻繁持續(xù)地碰撞器壁，單位面積上的平均作用力2、 氣體分子的平均動(dòng)能，單位體積內(nèi)的分子數(shù)，溫度，體積 五、對(duì)氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋1、 一定，分子的密集程度增大，增大2、 一定質(zhì)量的氣體，體積保持不變時(shí)，分子密集程度保持不變，在這種情況下，溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，氣體的壓強(qiáng)就增大3、一定質(zhì)量的氣體，溫度升高時(shí)，分子平均動(dòng)能增大，只有氣體的體積同時(shí)增大，使 分子的