气体热现象的微观意义

8.4气体热现象的微观意义,一、随机性与统计规律,实验一:,每个人都把4枚硬币握在手中,在桌面上随意投掷10次,记录每次投掷是正面朝上的硬币数,统计共10次投掷中有0,1,2,3,4枚硬币正面朝上的次数各是多少,将结果填在以下表格中,统计对象,次数,统计项目,约占总数的比例,在一定条件下，某事件必然出现叫做必然事件,大量随机事件的整体会表现出一定的规律性，这种规律就是统计规律,若在一定条件下某事件可能出现，也可能不出现，这个事件叫做随机事件,某事件不可能出现，这个事件叫做不可能事件,1、必然事件,2、不可能事件,3、随机事件,4、统计规律,2.气体能充满它所能到达的整个空间,气体的体积为容器的容积,3.在空间,向各个方向运动的气体分子数目是相等的,1.气体分子间的距离大约是分子直径的10倍左右，可以把分子视为质点,二、气体分子运动的特点与统计规律:,对统计规律的理解(1)个别事物的出现具有偶然因素，但大量事物出现的机会，却遵从一定的统计规律(2)从微观角度看，由于物体是由数量极多的分子组成的，这些分子并没有统一的运动步调，单独来看，各个分子的运动都是不规则的，带有偶然性，但从总体来看，大量分子的运动却有一定的规律,通过定量分析可以得出：T=a,a为比例常数,温度是分子平均动能的标志,三、气体温度的微观意义,大量气体分子的速率分布呈现“中间多(占有分子数目多)两头少(速率大或小的分子数目少)”的规律,四.气体压强的微观意义,2.影响气体压强的两个因素:,气体分子的平均动能,气体分子的密集程度,-温度,-体积,1产生原因是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力所以从分子动理论的观点看来，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力,（微观因素）,(2)宏观因素,1玻意耳定律p1V1=p2V2(1)宏观表现：一定质量的气体，在温度保持不变时，体积减小，压强增大，体积增大，压强减小(2)微观解释：温度不变，分子的平均动能不变体积减小，分子越密集，单位时间内撞到单位面积器壁上的分子数就越多，气体的压强就越大,五、微观解释气体实验定律,(1)宏观表现：一定质量的气体，在体积保持不变时，温度升高，压强增大，温度降低，压强减小(2)微观解释：体积不变，则分子密度不变，温度升高，分子平均动能增大，分子撞击器壁的作用力变大，所以气体的压强增大,2.查理定律(等容变化),(1)宏观表现：一定质量的气体，在压强不变时，温度升高，体积增大，温度降低，体积减小(2)微观解释：温度升高，分子平均动能增大，撞击器壁的作用力变大，而要使压强不变，则需影响压强的另一个因素分子密度减小，所以气体的体积增大,3.盖-吕萨克定律(等压变化),1(2010年高考福建卷)1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律若以横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比下面各幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是(),解析：选D.各速率区间的分子数占总分子数的百分比不能为负值，A、B错；气体分子速率分布规律是中间多两头少，且分子不停地做无规则运动，速度为零的分子是没有，故C错、D对,2(2011年东莞高二检测)关于密闭容器中气体的压强，下列说法正确的是()A是由于气体分子相互作用产生的B是由于气体分子碰撞容器壁产生的C是由于气体的重力产生的D气体温度越高，压强就一定越大,解析：选B.气体的压强是由容器内的大量分子撞击器壁产生的，A、C错，B对气体的压强受温度、体积影响，温度升高，若体积变大，压强不一定增大，D错,3、下表是氧气分别在0和100时，同一时刻在不同速率区间内的分子数占总分子数的百分比，由表得出下列结论,A.气体分子的速率大小基本上是均匀分布的，每个速率区间的分子数大致相同B大多数气体分子速率处于中间值，少数分子的速率较大或较小C随着温度升高，气体分子的平均速率增大D气体分子的平均速率基本上不随温度的变化而变化,【答案】BC,变式训练1下列关于气体分子运动的说法正确的是()A分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，可在空间自由移动B分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动C分子沿各个方向运动的机会相等D分子的速率分布毫无规律,解析：选ABC.分子的频繁碰撞使其做杂乱无章的无规则运动，除碰撞外，分子可做匀速直线运动，A、B对大量分子运动遵守统计规律，如分子向各方向运动机会均等，分子速率分布呈“中间多，两头少”的规律，C对，D错,对于一定量的气体，若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数，则()A当体积减小时，N必定增加B当温度升高时，N必定增加C当压强不变而体积和温度变化时，N必定变化D当压强不变而体积和温度变化时，N可能不变,【答案】C,变式训练2对于一定质量的理想气体，下列说法中正确的是()A温度不变时，压强增大n倍，单位体积内分子数一定也增大n倍B体积不变时，压强增大，气体分子热运动平均速率也一定增大C压强不变时，若单位体积内的分子数增大，则气体分子热运动的平均速率一定增大D气体体积增大时，气体分子的内能可能增大,对于气体分子的运动，下列说法正确的是()A一定温度下某理想气体的分子的碰撞虽然十分频繁但同一时刻，每个分子的速率都相等B一定温度下某理想气体的分子速率一般不等，但速率很大和速率很小的分子数目相对较少C一定温度下某理想气体的分子做杂乱无章的运动可能会出现某一时刻所有分子都朝同一方向运动的情况D一定温度下某理想气体，当温度升高时，其中某10个分子的平均动能可能减少,答案：BD,(2011四川卷14)气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外()A气体分子可以做布朗运动B气体分子的动能都一样大C相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动D相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大,答案：C,对于一定质量的理想气体，下列四个叙述中正确的是A当分子热运动变剧烈时，压强必变大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,答案：B,一定质量的某种理想气体，在压强不变的条件下，如果体积增大，则()A气体分子的平均动能增大B气体分子的平均动能减小C气体分子的平均动能不变D条件不足，无法判定气体分子平均动能的变化情况,答案：A,封闭在汽缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，下列说法正确的是()A气体的密度变大B气体的压强增大C分子的平均动能减小D气体在单位时间内撞击器壁单位面积的分子数增多,答案：BD,3一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度升高，压强增大的原因是()A温度升高后，气体分子的平均速率变大B温度升高后，气体分子的平均动能变大C温度升高后，分子撞击器壁的平均作用力增大D温度升高后，单位体积内的分子数变大，撞击到单位面积器壁上的分子数增多了,答案：ABC,4如图所示，一定质量的理想气体由状态A沿平行于纵轴的直线变化到状态B，则在此状态变化过程中()A气体的温度不变B气体的内能增大C气体分子的平均速率减小D气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数不变,答案：B,6把打气筒的出气口堵住，往下压活塞，越往下压越费力，主要原因是因为往下压活塞时()A空气分子间的引力变小B空气分子间的斥力变大C空气与活塞分子间的斥力变大D单位时间内空气分子对活塞碰撞次数变多,答案：D,7.用一导热的可自由滑动的轻隔板把一圆柱形容器分隔成A、B两部分，如图所示A和B中分别封闭有质量相等的氮气和氧气，均可视为理想气体，则可知两部分气体处于热平衡时()A分子的平均动能和平均速率都相等B分子的平均动能相等C分子的平均速率相等D分子数相等,答案：B,8.(2011上海单科，8)某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为T、T、T，则()ATTTBTTTCTT，TTDT1TT,答案：B,9如图所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中恰好装满水，乙中充满空气，则下列说法中正确的是(容器容积恒定)()A两容器中器壁压强都是由于分子撞击器壁而产生的B两容器中器壁压强都是由所装物质的重力而产生的C甲容器中pApB，乙容器中pCpDD当温度升高时，pA、pB变大，pC、pD也要变大,答案：C,解析：对甲容器压强产生的原因是由于液体受到重力的作用，而乙