高中物理 8.4 气体热现象的微观意义课件 新人教选修33.ppt

8 4气体热现象的微观意义 一 气体分子运动的特点 1 气体间的距离较大 分子间的相互作用力十分微弱 可以认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受力作用 每个分子都可以在空间自由移动 一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间 无一定的形状和体积 2 分子间的碰撞频繁 这些碰撞及气体分子与器壁的碰撞都可看成是完全弹性碰撞 气体通过这种碰撞可传递能量 其中任何一个分子运动方向和速率大小都是不断变化的 这就是杂乱无章的气体分子热运动 3 从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等 因此对大量分子而言 在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的 4 大量气体分子的速率是按一定规律分布 呈 中间多 两头少 的分布规律 且这个分布状态与温度有关 温度升高时 平均速率会增大 二 气体压强微观解释 1 气体压强是大量分子频繁的碰撞容器壁而产生的 2 影响气体压强的两个因素 1 气体分子的平均动能 从宏观上看由气体的温度决定 对确定的气体而言 温度与分子运动的平均速率有关 温度越高 反映气体分子热运动的平均速率越大 2 单位体积内的分子数 分子密度 从宏观上看由气体的体积决定 对确定的一定质量的理想气体而言 分子总数n是一定的 当体积增大时 分子密度减小 三 用气体分子动理论解释实验三定律 1 解释玻意耳定律 一定质量 m 的理想气体 其分子总数 n 是一个定值 当温度 t 保持不变时 则分子的平均速率 v 也保持不变 当其体积 v 增大几倍时 则单位体积内的分子数 n 变为原来的几分之一 因此气体的压强也减为原来的几分之一 反之若体积减小为原来的几分之一 则压强增大几倍 即压强与体积成反比 这就是玻意耳定律 2 对查理定律进行微观解释 一定质量 m 的气体的总分子数 n 是一定的 体积 v 保持不变时 其单位体积内的分子数 n 也保持不变 当温度 t 升高时 其分子运动的平均速率 v 也增大 则气体压强 p 也增大 反之当温度 t 降低时 气体压强 p 也减小 3 解释盖 吕萨克定律 一定质量 m 的理想气体的总分子数 n 是一定的 要保持压强 p 不变 当温度 t 升高时 全体分子运动的平均速率v会增加 那么单位体积内的分子数 n 一定要减小 否则压强不可能不变 因此气体体积 v 一定增大 反之当温度降低时 同理可推出气体体积一定减小 例1 从微观领域解释 一定质量的理想气体 在状态发生变化时 至少有两个状态参量同时发生变化 而不可能只有一个参量发生变化 其它两个参量不变 例2 对一定质量的理想气体 下列四个论述中正确的是 a 当分子热运动变剧烈时 压强必增大b 当分子热运动变剧烈时 压强可以不变c 当分子间的平均距离变大时 压强必变小d 当分子间的平均距离变大时 压强必变大 b 例3 关于地面附近的大气压强 甲说 这个压强就是地面每平方米面积的上方整个大气柱的压力 它等于该气柱的重力 乙说 这个压强是由地面附近那些做无规则运动的空气分子对每平方米地面的碰撞造成的 丙说 这个压强既与地面上方单位体积内