高三物理选修3-3学案

志向气体的状态方程、气体热现象的微观意义[学习目标]精确理解志向气体这个物理模型。会推导志向气体的状态方程，并能够应用志向气体状态方程求解相应的题目和说明相关的现象。了解统计规律及其在科学探讨和社会生活中的作用。知道分子运动的特点，驾驭温度的微观定义。驾驭压强、试验定律的微观说明。[自主学习]志向气体为了探讨问题的便利，可以设想一种气体，在任何，我们把这样的气体叫做志向气体。志向气体是不存在的，它是实际气体在肯定程度的近似，是一种志向化的模型。志向气体分子间，除碰撞外无其它作用力，从能量上看，肯定质量的志向气体的内能完全由确定。志向气体的状态方程内容：肯定质量的志向气体在从一个状态变到另一个状态时，尽管P、V、T都可能变更，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。方程：，。推导：（两种方法）推论（1）肯定质量的志向气体当状态变更过程中三个状态参量保持某一个参量不变时，就可以从志向气体状态方程分别得到（2）依据气体的密度ρ=m/V，可以得到气体的密度公式5、适用条件6、留意方程中各物理量的单位，温度必需用，公式两边中P和V单位必需，但不肯定是国际单位。气体分子运动的特点1、从微观的角度看，物体的热现象是由的热运动所确定的，尽管个别分子的运动有它的不确定性，但大量分子的运动状况会遵守肯定的。2、分子做无规则的运动，速率有大有小，由于分子间频繁碰撞，速率又将发生变更，但分子的速率都呈现的规律分布。这种分子整体所体现出来的规律叫统计规律。3、气体分子运动的特点（1）分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数目都。（2）气体分子速率分布表现出“中间多，两头少”的分布规律。温度上升时，速率大的分子数目，速率小的分子数目，分子的平均速率。4、温度是的标记。用公式表示为。四、气体压强的微观意义1、气体的压强是而产生的。气体压强等于大量气体分子作用在器壁。2、影响气体压强的两个因素：，。从两个因素中可见肯定质量的气体的压强与，两个参量有关。五、对气体试验定律的微观说明1、肯定质量的气体，温度保持不变时，分子的平均动能是的，在这种状况下，体积减小时，分子的，气体的压强就这就是玻意耳定律的微观说明。2、这就是查理定律的微观说明。3、是盖·吕萨克定律的微观说明。图8—图8—23100200400dbO1234P/×1.01×105Paac300T/K如图8—23所示，肯定质量的志向气体在不同体积时的两条等容线，a、b、c、d表示四个不同状态，则（）A．气体由状态a变到状态c，其内能削减，肯定向外界放出了热量B．气体由状态a变到状态d，其内能增加，肯定向外界汲取了热量C．气体由状态d变到状态b，其内能增加，肯定向外界汲取了热量D．气体由状态b变到状态a，其内能削减，肯定向外界放出了热量如图8—24所示，粗细匀称一端封闭一端开口的U形玻璃管，当t1=310C，大气压强P0=76cmHg时，两管水银面相平，这时左管被封闭的气柱长L1=当温度t2多少时，左管气柱L2为9cm?图8—23L当温度达到上问中的温度t2图8—23L关于温度的概念，下列说法中正确的是（）温度是分子平均动能的标记，物体温度越高，则物体的分子的平均动能大物体的温度高，则物体每一个分子的动能都大某物体内能增大时，其温度肯定上升甲物体温度比乙物体温度高，则甲物体的分子平均速率比乙物体大有关气体的压强，下列说法正确的是（）气体分子的平均速率增大，则气体的压强肯定增大气体分子的密集程度增大，则气体的压强肯定增大气体分子的平均动能增大，则气体的压强肯定增大气体分子的平均动能增大，气体的压强有可能减小以查理定律为例，用分子动理论从微观的角度作出说明[针对训练]如图8—24所示，表示肯定质量的志向气体沿从a到b到c到d再到a的方向发生状态变更的过程，则该气体压强变更状况是（）图8—图8—24cbOTVad从状态d到状态a，压强增大，内能减小从状态a到状态b，压强增大，内能增大从状态b到状态c，压强不变，内能增大钢筒内装有3kg气体，当温度是－230C时，压强为4atm，假如用掉1kg后，温度上升到下列哪些量是由大量分子热运动的整体表现所确定的（）A、压强B、温度C、分子密度D、分子的平均速率4、对肯定质量的志向气体，下列说法正确的是（）A、体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能肯定增大B、温度不变，压强减小时，气体的密度肯定减小C、压强不变，温度降低时，气体的密度肯定减小D、温度上升，压强和体积都可能不变图8—图8—25玻璃管升温时液柱的移动方向。[实力训练]分子运动的特点是（）分子除相互碰撞或跟容器碰撞外，可在空间里自由移动分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动分子沿各个方向运动的机会均等分子的速率分布毫无规律2、下面关于温度的叙述正确的是（）A、温度是表示物体冷热程度的物理量B、两个系统处于热平衡时，它们具有一个共同的性质——温度相同C、温度是分子热运动平均动能的标记D、温度的凹凸确定了分子热运动的猛烈程度3、下面关于气体压强的说法正确的是（）A、气体对器壁产生的压强是由于大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的B、气体对器壁产生的压强等于作用在器壁单位面积上的平均作用力C、从微观角度看，气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关D、从宏观角度看，气体压强的大小跟气体的温度和体积有关4、对于志向气体下列哪些说法是不正确的（）A、志向气体是严格遵守气体试验定律的气体模型B、志向气体的分子间没有分子力C、志向气体是一种志向模型，没有实际意义D、实际气体在温度不太低，压强不太大的状况下，可当成志向气体5、肯定质量的志向气体，从状态P1、V1、T1变更到状态P2、V2、T2。下述过程不行能的是（）A、P2＞P1，V2＞V1，T2＞T1B、P2＞P1，V2＞V1，T2＜T1C、P2＞P1，V2＜V1，T2＞T1D、P2＞P1，V2＜V1，T2＜T1题号12345答案6、密封的体积为2L的志向气体，压强为2atm，温度为270C7、用活塞气筒向一个容积为V的容器内打气，每次能把体积为V0、压强为P0的空气打入容器内。若容器内原有空气的压强为P0，打气过程中温度不变，则打了n次后容器内气体的压强为8、在温度为00C、压强为1.0×105Pa的状态下，1L空气的质量是1.29g，当温度为1000C、压强等于2.0×109、为了测定湖的深度，将一根试管开口向下缓缓压至湖底，测得进入管中的水的高度为管长的3/4，湖底水温为4°C，湖面水温为10、某房间的容积为20m3，在温度为170C，大气压强为74cmHg，室内空气质量为25Kg志向气体的状态方程气体热现象的微观意义参考答案[自主学习]一、志向气体1.温度、任何压强下都遵从气体试验定律3、温度二、志向气体状态方程2、PV/T=C，P1V1/T1=P2V2T23、略4、（1）玻意耳定律，查理定律，盖·吕萨克定律（2）P1/T1ρ1=P2/T2ρ25、志向气体，肯定质量6、热力学温度，统一三、气体分子运动的特点1、大量气体分子，统计规律2、中间多两头少3、（1）任何一个方向，相等（2）增加，削减，增大4、分子平均动能，T=aK四、气体压强的微观意义1、大量气体分子频繁持续地碰撞器壁，单位面积上的平均作用力2、气体分子的平均动能，单位体积内的分子数，温度，体积五、对气体试验定律的微观说明1、肯定，分子的密集程度增大，增大2、肯定质量的气体，体积保持不变时，分子密集程度保持不变，在这种状况下，温度上升，分子平均动能增大，气体的压强就增大3、肯定质量的气体，温度上升时，分子平均动能增大，只有气体的体积同时增大，使分子的密集程度减小，才能保持压强不变[典型例题]1、B、D2、（1）78℃（2）11.75cm3、A4、D5、略[针对练习]1、A、C2、3.2atm3、A、B、D4、A、B5、略[实力训练]1、A、B、C2、A、B、C、D3、A、B、C、D4、A、C5、B6、432K7、P0（1+nV0/V）8、530L9、30.13m10、24.8Kg志向气体的状态方程气体热现象的微观意义参考答案[自主学习]一、志向气体1.温度、任何压强下都遵从气体试验定律3、温度二、志向气体状态方程2、PV/T=C，P1V1/T1=P2V2T23、略4、（1）玻意耳定律，查理定律，盖·吕萨克定律（2）P1/T1ρ1=P2/T2ρ25、志向气体，肯定质量6、热力学温度，统一三、气体分子运动的特点1、大量气体分子，统计规律2、中间多两头少3、（1）任何一个方向，相等（2）增加，削减，增大4、分子平均动能，T=aK四、气体压强的微观意义1、大量气体分子频繁持续地碰撞器壁，单位面积上的平均作用力2、气体分子的平均动能，单位体积内的分子数，温度，体积五、对气体试验定律的微观说明1、肯定，分子的密集程度增大，增大2、肯定质量的气体，体积保持不变时，分子密集程度保持不变，在这种状况下，温度上升，分子平均动能增大，气体的压强就增大3、肯定质量的气体，温度上升时，分子