学沪科版选修33 2.1气体的状态 课件（2）（14张）.ppt

2 1气体的状态 学习目标 1 理解气体的状态和状态参量的意义 会进行热力学温度跟摄氏温度之间的换算 2 会计算气体的压强 知道压强的不同单位 必要时会进行换算 重点难点 气体压强的计算及气体状态的描述 二 描述气体状态的三个参量 t v p 1 温度 1 温度 描述气体热学特征的物理量 2 含义 宏观上 表示物体的冷热程度 微观上 温度是分子热运动平均动能的标志 3 温标 温度的数量表示方法 摄氏温标热力学温标 4 摄氏温度与热力学温度a t t 273 15kb 表示温度的间隔是相同的 一 系统的平衡状态 1 描述 一个热力学系统 他与外界没有能量交换 内部也没有任何形式的能量转换 系统的温度和压强不随时间变化 2 特征 密度 温度压强均匀 2 气体的体积 1 体积 描述气体几何特征的物理量 2 气体体积 指气体所充满的容器的容积a 一般情况下 气体分子间距离远大于分子直径 气体的体积远大于分子总体积b 固体或液体中分子是紧密排列 认为固体或液体体积等于分子的总体积 3 体积的单位 m31l 10 3m31ml 10 6m3 3 压强 1 压强 描述气体力学特征的宏观参量 2 气体的压强 气体作用在器壁单位面积上的压力 3 产生原因 大量气体分子对器壁频繁碰撞而产生的 4 影响气体压强的因素 微观上 分子的平均动能和分子的密集程度宏观上 气体的温度和体积 5 单位 见教材p31 三 热力学第零定律 1 内容 如果两个热力系的每一个都与第三个热力系处于热平衡 则它们彼此也处于热平衡 另一种表述 处于热力学平衡状态的所有物质均具有某一共同的宏观物理性质 2 意义 热力学第零定律用来作为进行体系测量的基本依据 其重要性在于它说明了温度的定义和温度的测量方法 表述如下 1 可以通过使两个体系相接触 并观察这两个体系的性质是否发生变化而判断这两个体系是否已经达到平衡 2 当外界条件不发生变化时 已经达成热平衡状态的体系 其内部的温度是均匀分布的 并具有确定不变的温度值 3 一切互为平衡的体系具有相同的温度 所以 一个体系的温度可以通过另一个与之平衡的体系的温度来表达 或者也可以通过第三个体系的温度来表达 四 理想气体 1 定义 忽略分子本身体积和分子间的引力和斥力作用的气体2 特征 1 分子体积与气体体积相比可以忽略不计 2 分子之间没有相互吸引力 3 分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞不造成动能损失 4 在容器中 在未碰撞时考虑为作匀速运动 气体分子碰撞时发生速度交换 无动能损失 5 理想气体的内能是分子动能之和 3 研究气体状态变化的方法 控制变量法 典例1 2012 海口高二检测 如图所示 一个壁厚可以不计 质量为m的汽缸放在光滑的水平地面上 活塞的质量为m 面积为s 内部封有一定质量的气体 活塞不漏气 摩擦不计 外界大气压强为p0 若在活塞上加一水平向左的恒力f 不考虑气体温度的变化 求汽缸和活塞以共同加速度运动时 缸内气体的压强多大 标准解答 设稳定时气体和活塞共同以加速度a向左做匀加速运动 这时缸内气体的压强为p 分析它们的受力情况 由牛顿第二定律列方程汽缸 ps p0s ma 活塞 f p0s ps ma 将上述两式相加 可得系统加速度将其代入 式 化简即得封闭气体的压强为 变式训练 如图所示 u形管内用水银柱封闭两段气体a b 已知大气压p0为76厘米汞柱 试求封闭气体a b的压