氣體的狀態(tài) 課件 【知識精講+拓展延伸】 高二下學(xué)期物理滬科版（2020）選擇性必修第三冊

第十一章氣體、液體和固體第一節(jié)氣體的狀態(tài)選修系列前文回顧m1v1ABm2v2有相互作用的兩個（或兩個以上）物體構(gòu)成一個系統(tǒng)系統(tǒng)：內(nèi)力：系統(tǒng)中相互作用的各物體之間的相互作用力外力：外部其他物體對系統(tǒng)的作用力F′FABBv′2v′1Am1gFN1m1gFN1以上的物理量又稱為狀態(tài)參量。為了研究物塊的機械運動狀態(tài)，需要引入位移、速度、加速度等運動學(xué)物理量。為了研究碰撞狀態(tài)，需要引入力、沖量、動量等力學(xué)物理量。對于一瓶封閉的氣體，應(yīng)該涉及哪些狀態(tài)參量描述它的狀態(tài)？體積溫度壓強位移質(zhì)量速度物質(zhì)的量加速度在熱學(xué)中，把某個范圍內(nèi)大量分子組成的研究對象叫做熱力學(xué)系統(tǒng)，簡稱系統(tǒng)。壓強P為確定系統(tǒng)的空間范圍體積V為確定外界與系統(tǒng)之間或系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間的力的作用→幾何參量為確定系統(tǒng)的冷熱程度溫度T→熱學(xué)參量為確定系統(tǒng)組成氣體分子的數(shù)量*物質(zhì)的量n→化學(xué)參量→力學(xué)參量一、氣體的狀態(tài)參量意義：組成氣體的大量分子總能充滿整個容器。二、體積單位：國際單位：立方米，符號m3常用單位：升、毫升，符號是L，mL換算關(guān)系： 1L=10-3m3

1mL=10-6m3定義：氣體分子所能夠達到的空間范圍。用字母V表示。三、溫度初中我們曾學(xué)過溫度是宏觀上描述物體冷熱程度的物理量。當(dāng)我們使用體溫計時，何時才能認(rèn)為體溫計的示數(shù)就是人體的溫度？原理是什么？水銀體溫計(現(xiàn)已廢除)DIS溫度傳感器甲60℃乙20℃30℃30℃將兩個溫度不同的系統(tǒng)互相接觸，這兩個系統(tǒng)的狀態(tài)都會變化，熱的變冷，冷的變熱。經(jīng)過一段時間后，這兩個系統(tǒng)的狀態(tài)不再變化，達到平衡，這種平衡叫做熱平衡三、溫度如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡。AB絕熱層CAB絕熱層CB上述的描述稱為熱平衡定律，又稱之為熱力學(xué)第零定律。熱平衡定律表明，當(dāng)兩個系統(tǒng)A、B處于熱平衡時，它們必定具有某個共同的熱學(xué)性質(zhì)，我們就把表征這一“共同的熱學(xué)性質(zhì)”的物理量叫作溫度T。定義中“共同的熱學(xué)性質(zhì)”就是初中所說的“冷熱程度”三、溫度攝氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)在國際單位制中，用熱力學(xué)溫標(biāo)表示的溫度，叫熱力學(xué)溫度。如果要定量地描述溫度，就必須有一套標(biāo)準(zhǔn)，這套標(biāo)準(zhǔn)就是溫標(biāo)。溫標(biāo)：常見溫標(biāo)：熱力學(xué)溫度（T）熱力學(xué)零度(絕對零度):-273.15oC

攝氏溫度t與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系：T＝（t+273.15）K單位：開爾文，簡稱開，符號為K。三、溫度熱力學(xué)溫度是國際單位制中七個基本物理量之一。攝氏溫標(biāo)的單位℃,是溫度的常用單位，但不是國際制單位，溫度的國際制單位是開爾文，符號為K。在今后各種相關(guān)熱力學(xué)計算中，一定要牢記將溫度單位轉(zhuǎn)換為熱力學(xué)溫度即開爾文。由T＝t+273.15K可知，物體溫度變化1℃與變化1K的變化量是等同的，但物體所處狀態(tài)為l℃與lK是相隔甚遠的。?T

=?t熱力學(xué)溫度的零度（0K）是低溫的極限，永遠達不到。故熱力學(xué)溫度不能出現(xiàn)負(fù)值。（熱力學(xué)第三定律）幾點重要說明：1℃≠1K三、溫度一些典型的溫度值小科普：普朗克溫度是溫度的基礎(chǔ)上限；現(xiàn)代科學(xué)認(rèn)為推測任何東西比這更熱是毫無意義的。四、壓強氣體壓強的微觀解釋氣體演示請點擊超鏈接

從分子動理論的觀點來看，氣體對容器的壓強源于氣體分子的熱運動，當(dāng)它們飛到器壁時，就會跟器壁發(fā)生碰撞（可視為彈性碰撞），就是這個撞擊對器壁產(chǎn)生了作用力，從而產(chǎn)生了壓強。盡管單個分子對器壁的撞擊作用是斷續(xù)的、隨機的，但大量分子對容器撞擊所產(chǎn)生的壓力卻是持續(xù)的、穩(wěn)定的。氣體分子頻繁碰撞容器的器壁，對器壁產(chǎn)生持續(xù)的均勻的壓力容器壁單位面積上所受的壓力就是氣體的壓強(用字母p來表示)原因:定義:四、壓強氣體壓強的大小與哪些因素有關(guān)？分子的質(zhì)量分子運動的速率單位時間內(nèi)在單位面積上碰撞的分子數(shù)不同種類的分子氣體的溫度氣體的體積和物質(zhì)的量微觀因素宏觀因素四、壓強氣體壓強的單位國際：

帕斯卡符號Pa常用：

千帕（kPa)厘米汞柱(cmHg)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(atm)1.01×105pa=76cmHg=1atmDIS壓強傳感器五、平衡態(tài)

一個封閉系統(tǒng)，在經(jīng)過足夠長的時間，系統(tǒng)各部分的狀態(tài)參量達到穩(wěn)定（不隨時間變化）時的狀態(tài)。這樣的狀態(tài)稱之為平衡態(tài)。抽掉隔板兩團不同的氣體放在一個容器中用隔板隔開經(jīng)過一段時間后，容器各點的壓強和溫度都不再變化。氣體演示請點擊超鏈接五、平衡態(tài)

一。對于一定質(zhì)量的氣體，如果體積、溫度、壓強都不變，則稱氣體處于平衡狀態(tài)（簡稱平衡態(tài)）。只要有狀態(tài)參量發(fā)生變化，我們就說該氣體的狀態(tài)發(fā)生了變化。平衡態(tài)”就是“熱平衡”嗎？不是?！捌胶鈶B(tài)”指的是一個系統(tǒng)的狀態(tài)?！盁崞胶狻敝傅氖莾蓚€或多個系統(tǒng)之間的關(guān)系。一個系統(tǒng)內(nèi)的溫度，壓強和體積都不再變化，才是處于平衡態(tài)。若兩個系統(tǒng)的溫度相等，則這兩個系統(tǒng)已達到熱平衡。示例1如果一個系統(tǒng)達到了平衡態(tài)，那么這個系統(tǒng)各處的（）（A）溫度、壓強、體積都必須達到穩(wěn)定的狀態(tài)不再變化（B）溫度一定達到了某一穩(wěn)定值，但壓強和體積仍是可以變化的（C）溫度一定達到了某一穩(wěn)定值，并且分子不再運動，達到了“凝固”狀態(tài)（D）溫度、壓強穩(wěn)定，但體積仍可變化變式1(多選)關(guān)于平衡態(tài)和熱平衡，下列說法正確的是（

）（A）只要溫度不變且處處相等，系統(tǒng)就一定處于平衡態(tài)（B）兩個系統(tǒng)在接觸時它們的狀態(tài)不發(fā)生變化，說明這兩個系統(tǒng)原來的溫度是相等的（C）熱平衡就是平衡態(tài)（D）處于熱平衡的幾個系統(tǒng)的溫度一定相等ABD課堂小結(jié)狀態(tài)參量與平衡態(tài)平衡態(tài)：沒有外界影響的情況下