学沪科版选修33 2.1气体的状态 课件（4）（23张）.ppt

第一节气体的状态 1 理解描述气体状态的三个状态参量 温度 体积 压强的物理意义 2 理解热力学温标和绝对零度的意义 掌握热力学温度与摄氏温度的换算关系 3 理解气体压强的微观解释及影响压强的因素 研究物理学问题 要用 些物理量来描述研究对象 问题不同 所用的物理量也不同 在力学中 用位移 速度等物理量描述物体的机械运动 研究气体的热学性质 要用什么物理量呢 例如 如何解释打足气的自行车车胎在阳光曝晒下会爆胎 物理学中 要用体积 压强 温度等物理量来描述气体的状态 并把这几个物理量叫做气体的状态参量 1 描述气体状态的三个物理量是 和 因气体分子可以 移动 所以气体总要充满整个容器 一般情况下气体的体积 容器的容积 2 若一定质量的水由17 加热到37 则它的初始热力学温度t1 k 摄氏温度的变化 t 热力学温度的变化 t k 因此两种温度的每一度大小 压强 体积 温度 自由 等于 290 20 20 相同 3 封闭气体的压强是大量分子 地碰撞器壁产生的 它等于大量气体分子作用在器壁 上的平均作用力 它与大气压强产生的原因不同 大气压强是由空气的 产生的 4 封闭气体的压强大小从微观上看与气体分子的 和分子的 有关 分子的 越大 气体分子越 气体的压强越大 从宏观上看 气体的压强与 和 有关 频繁 单位面积 重力 平均动能 密集程度 平均动能 密集 温度 体积 考点1气体的三个状态参量 1 气体的状态参量研究气体的性质时 常用气体的体积 温度 压强来描述气体的状态 2 体积 v 1 含义 指气体分子所能达到的空间 2 单位 国际单位m3 常用单位还有l ml 1l 10 3m3 1dm3 1ml 10 6m3 1cm3 3 温度 1 物理意义 表示物体冷热程度的物理量 2 微观含义 温度是物体分子热运动平均动能的标志 表示为 t 3 两种温标 摄氏温标 表示的温度称为摄氏温度 规定1标准大气压下 冰水混合物的温度为0 沸水的温度为100 用符号t表示 热力学温标 表示的温度称为热力学温度 规定 273 15 为热力学温度的0k 表示符号为t 单位为开尔文 符号为k 热力学温度是国际单位制中七个基本物理量之一 0k称为绝对零度 是低温的极限 两种温度的关系 t t 273 15k 一般地表示为t t 273k 两种温标的零点不同 但分度方法相同 即 t t 4 压强 p 1 定义 气体作用在器壁单位面积上的压力 2 单位 国际单位pa 常用单位还有标准大气压atm 毫米汞柱mmhg 1pa 1n m2 1atm 1 013 105pa 1mmhg 133pa 1atm 76cmhg 760mmhg 例1 双选 关于热力学温度 下列说法正确的是 a 23 250k b 温度升高1 也就是温度升高1kc 温度由t 升高到2t 对应的热力学温度升高了 273 t kd 热力学温度和摄氏温度都可能取负值 解析 由摄氏温度和热力学温度的关系式t t 273k可知 23 250k a b正确 d中初态热力学温度为t 273k 末态为2t 273k 温度变化为tk 故d错误 对于摄氏温度可取负值的范围为0 273 因绝对零度达不到 故热力学温度不可能取负值 c错误 答案 ab 课堂训练 1 双选 关于热力学温标和摄氏温标 正确的说法是 a 热力学温标中的每1k与摄氏温标中每1 大小相等b 热力学温度升高1k大于摄氏温度升高1 c 热力学温度升高1k等于摄氏温度升高1 d 测得今天气温为摄氏温度20 即热力学温度20k 解析 热力学温标和摄氏温标的计算方式中 仅是起点不同 热力学温标中变化1k与摄氏温标中变1 是相同的 故a c正确 b错误 根据t t 273k可知摄氏温度20 的物体热力学温度为293k d错误 答案 ac 课堂训练 考点2气体压强的微观意义 1 气体压强产生的原因单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的 但是大量分子频繁地碰撞器壁 就对器壁产生持续 均匀的压力 气体的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 2 决定气体压强大小的因素 1 微观因素 气体分子的密度 气体分子密度 即单位体积内气体分子的数目 大 在单位时间内 与单位面积器壁碰撞的分子数就多 气体压强就越大 气体分子的平均动能 气体的温度高 气体分子的平均动能就大 每个气体分子与器壁的碰撞 可视作弹性碰撞 给器壁的冲力就大 从另一方面讲 分子的平均速率大 在单位时间里器壁受气体分子撞击的次数就多 累计冲力就大 气体压强就越大 2 宏观因素 与温度有关 在体积不变的情况下 温度越高 气体的平均动能越大 气体的压强越大 与体积有关 在温度不变的情况下 体积越小 气体分子的密度越大 气体的压强越大 注意 1 容器内气体压强的大小与重力无关 与液体压强不同 液体的压强由液体的重力产生 在完全失重的状态下 容器中气体压强不变 而液体的压强消失 2 容器内气体的压强与大气压强也不同 大气压强是由重力产生的 且随高度的增大而减小 例2对于一定量的气体 下列论述中正确的是 a 当分子热运动剧烈时 压强必变大b 当分子热运动剧烈时 压强可能不变 解析 从微观来说 气体压强是垂直作用在器壁单位面积上的平均冲击力 压强微观上由分子平均动能和分子数密度决定 故b正确 a c d错误 答案 b 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 课堂训练 2 密闭容器中气体的压强是 a 由于重力产生的b 由于分子间的相互作用力产生的c 大量气体分子频繁碰撞器壁产生的d 在失重的情况下 密闭