第2章 2 温度　内能　气体的压强

1、.2温度内能气体的压强学 习 目 标知 识 脉 络1.知道温度是分子热运动平均动能的标志重点2.知道分子势能跟物体的体积有关，理解分子势能随分子间间隔 变化而变化的定性规律重点、难点3.理解分子势能与分子间间隔 的变化关系曲线难点4.知道什么是内能，知道物体的内能跟温度和体积有关重点5.理解气体压强产生的原因及决定因素重点分子动能温度1分子动能：分子由于做热运动所具有的动能2平均动能：大量分子动能的平均值3温度与平均动能的关系1温度升高，分子的平均动能增大；温度降低，分子的平均动能减小2分子热运动的平均动能与物体的温度成正比3温度的微观本质：温度是物体内分子热运动平均动能的标志1温度是分子平均

2、动能的标志2温度升高时，物体的每个分子的动能都将增大×3分子的平均动能的大小与物质的种类有关×在热现象的研究中，为什么研究单个分子的动能没有意义，而是要研究所有分子的动能的平均值？【提示】物体内分子是大量的，各个分子的速度大小不同，因此，每个分子的动能大小不同，并且还在不断地改变由于热现象是大量分子热运动的结果，因此研究单个分子运动的动能没有意义，而是要研究大量分子运动的平均动能1单个分子的动能1物体由大量分子组成，每个分子都有分子动能且不为零2分子在永不停息地做无规那么热运动，每个分子动能大小不同并且时刻在变化3热现象是大量分子无规那么运动的统计结果，个别分子的动能没有实

3、际意义2分子的平均动能1温度是大量分子无规那么热运动的宏观表现，具有统计意义温度升高，分子平均动能增大，但不是每一个分子的动能都增大个别分子动能可能增大也可能减小，个别分子甚至几万个分子热运动的动能大小与温度是没有关系的，但总体上所有分子的动能之和一定是增加的2只要温度一样，任何分子的平均动能都一样由于不同物质的分子质量不尽一样，所以同一温度下，不同物质的分子运动平均速率大小一般不一样1关于温度，以下说法正确的选项是A温度是表示物体冷热程度的物理量B温度是物体内大量分子平均速率的标志C温度是物体内大量分子平均动能的标志D一切具有一样的温度的物体其分子平均动能也相等E不同的物质、温度一样、分子的

4、总动能一样【解析】在宏观上，温度表示物体的冷热程度，在微观上，温度是分子平均动能的标志，A、C、D正确，B、E错误【答案】ACD2当氢气和氧气的质量和温度都一样时，以下说法中正确的选项是 【导学号：74320194】A两种气体分子的平均动能相等B氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率C氢气分子的平均动能大于氧气分子的平均动能D两种气体分子热运动的总动能不相等E两种气体分子热运动的平均速率相等【解析】温度一样，两种气体分子的平均动能相等，A对，C错；因两种气体分子的质量不同，平均动能又相等，所以分子质量大的氧气分子平均速率小，故B对，E错；由于两种气体的摩尔质量不同，物质的量不同质量一样，分子

5、数目就不等，故总动能不相等，选项D对【答案】ABD3关于物体的温度与分子动能的关系，正确的说法是A某种物体的温度是0 ，说明物体中分子的平均动能为零B物体温度升高时，某个分子的动能可能减小C物体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多D物体的运动速度越大，那么物体的温度越高E物体的温度与物体的速度无关【解析】某种物体温度是0 ，物体中分子的平均动能并不为零，因为分子在永不停息地运动，从微观上讲，分子运动快慢是有差异的，各个分子运动的快慢无法跟踪测量，而温度的概念是建立在统计规律的根底上的，在一定温度下，分子速率大小按一定的统计规律分布，当温度升高时，说明分子运动剧烈，平均动能增大

6、，但并不是所有分子的动能都增大；物体的运动速度越大，说明物体的动能越大，这并不表示物体内部分子的热运动加剧，那么物体的温度不一定高，所以B、C、E正确【答案】BCE关于温度的两个本卷须知1因为温度是分子平均动能的唯一标志，所以会误认为0 的物体中分子的平均动能也为零，要正确理解 0 的意义2温度是物体分子平均动能的标志，而不是物体分子动能的标志分子势能内能1分子势能：由于分子间存在分子力，分子具有的由分子间的相对位置决定的势能2分子势能的决定因素1宏观上：与物体的体积有关2微观上：与分子间的间隔 有关假设rr0，当r增大时，分子势能增加假设rr0，当r减小时，分子势能增加假设rr0，分子势能最

7、小3内能：物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和4内能的普遍性：组成任何物体的分子都在做无规那么的热运动，所以任何物体都具有内能5内能的决定因素1物体所含的分子总数由物质的量决定2分子的热运动平均动能由温度决定3分子势能与物体的体积有关，故物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定，同时受物态变化的影响1任何物体都具有内能2物体内能只与温度有关×3物体的温度降低体积变大时，物体的内能一定变大×0 的冰熔化为0 的水时，内能是否发生变化？【提示】0 的冰熔化为0 的水，温度不变，分子的平均动能不变，但由于冰的体积减小，变成水后分子势能发生变化，故内能发生变化1分子势能与分子

8、力做功的关系1分子力做正功，分子势能减少，分子力做了多少正功，分子势能就减少多少2分子力做负功，分子势能增加，抑制分子力做了多少功，分子势能就增加多少2分子势能与分子间距的关系如图2­2­1为分子间作用力F合和分子势能Ep随r变化的图像可以看到：图2­2­11当rr0时，F合0，Ep最小假设以分子间距无限远处为零势能点，那么此时Ep<02当r>r0时，F合<0，即为引力，所以此时增大r，抑制分子力做功，Ep增大3当r<r0时，F合>0即为斥力，所以此时减小r，抑制分子力做功，Ep增大3分子势能与体积的关系分子势能与体积有关，

9、一般体积变化，势能就变化气体除外，但不能说体积变大，势能就变大4内能的决定因素1从宏观上看：物体内能的大小由物体的物质的量、温度和体积三个因素决定2从微观上看：物体的内能由组成物体的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间的间隔 三个因素决定5内能与机械能的区别和联络工程内能机械能对应的运动形式微观分子热运动宏观物体的机械运动能量常见形式分子动能、分子势能物体动能、重力势能或弹性势能能量存在的原因物体内大量分子的热运动和分子间存在互相作用力由于物体做机械运动和物体发生弹性形变或被举高影响因素物质的量、物体的温度和体积物体的机械运动的速度、离地高度或相对于参考平面的高度或弹性形变能否为零永远不能等

10、于零一定条件下可以等于零联络在一定条件下可以互相转化4一辆运输瓶装氧气的货车，由于某种原因，司机紧急刹车，最后停下来，那么以下说法不正确的选项是A汽车机械能减小，氧气内能增加B汽车机械能减小，氧气内能减小C汽车机械能减小，氧气内能不变D汽车机械能减小，汽车轮胎内能增加E汽车机械能减小，汽车轮胎内能减小【解析】氧气温度不变，体积没变，内能不变，A、B错，C对；汽车机械能减小，转化为内能，D对，E错【答案】ABE5以下表达正确的选项是 【导学号：74320195】A假设分子间间隔 rr0时，两分子间分子力F0，那么当两分子间间隔 由小于r0逐渐增大到10r0过程中，分子间互相作用的势能先减小后增大

11、B对一定质量气体加热，其内能一定增加C物体的温度越高，其分子的平均动能越大D布朗运动就是液体分子热运动E气体体积增大时气体分子势能一定增大【解析】1当r<r0增大到r0的过程中，分子力表现为斥力，分子力作正功，分子势能减小；当r由r0增大到10r0时，分子力表现为引力，分子力作负功，分子势能增大应选项A正确2在对气体加热的同时，假如气体体积变大，其内能的变化情况不能确定，应选项B错误3温度是分子平均动能的标志，物体温度越高，其分子的平均动能越大，C正确4布朗运动是布朗微粒在液体分子撞击下的无规那么运动，而不是液体分子的运动，D错误由于气体分子间的间隔 一定大于r0，体积增大时分子间间隔

12、增大，分子力做负功，分子势能增大，E正确正确答案A、C、E.【答案】ACE6如图2­2­2为两分子系统的势能Ep与两分子间间隔 r的关系曲线，以下说法正确的选项是图2­2­2A当r>r1时，分子间的作用力表现为引力B当r<r1时，分子间的作用力表现为斥力C当rr2时，分子间的作用力为零D在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功E当r<r1时，随着r的减小，分子势能增大，分子间互相作用的引力和斥力也增大【解析】当rr2时，分子力为零，分子势能最小，那么当r大于r2时，分子间的作用力表现为引力，故A错误，C正确；当r<r1&l

13、t;r2时，分子间的作用力表现为斥力，故B正确；Ep在r由r1变到r2的过程中，分子力是斥力，那么分子力做正功，故D错误；当r<r1时，随着r的减小，分子势能增大，分子间互相作用的引力和斥力也增大，E正确【答案】BCE分子势能图像问题的两点提醒1分子势能图像的最低点最小值对应的间隔 是分子平衡间隔 r0，而分子力图像的最低点引力最大值对应的间隔 大于r0；2分子势能图像与r轴交点表示的间隔 小于r0，分子力图像与r轴交点表示平衡间隔 r0.气体的压强1产生原因气体的压强是由气体中大量做无规那么热运动的分子对器壁频繁持续的碰撞产生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2从微

14、观角度来看，气体压强的决定因素1一个是气体分子的平均动能2一个是分子的密集程度1气体压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的2气体分子平均动能越大，气体的压强就越大×3气体的压强是由气体分子的重力而产生的×气体压强是由气体分子间的互相作用产生的吗？【提示】不是气体压强是由大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的1产生原因大量做无规那么热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强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、均匀的压力所以从分子动理论的观点来看，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2气体压强的决定因素：单位

15、体积内分子数越多，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数就越多，因此压强越大；温度越高，那么分子的平均动能越大，分子运动越剧烈，一方面使单位时间内碰到器壁单位面积上的分子数增多，另一方面也使一个分子与器壁碰撞一次时对器壁的平均冲击力增大，使压强增大所以气体压强的大小宏观上看跟温度和气体分子的密度有关；微观上看跟单位体积内的分子数和分子的平均速率有关3大气压强的产生及影响因素：大气压强由气体的重力产生，假如没有地球引力的作用，地球外表上就没有大气，也就没有大气压强由于地球引力与间隔 的平方成反比，所以大气压力与气体的高度、密度有关，在地面上空不同高度处，大气压强不相等7封闭在汽缸内一定质量的气体，

16、假如保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的选项是A气体的密度增大B气体的压强增大C气体分子的平均速率减小D每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增加E气体分子的疏密程度不变【解析】气体的体积不变，对一定质量的气体，单位体积内的分子数不变，当温度升高时，分子的平均速率增大，每秒内撞击单位面积器壁的分子数增加，撞击力增大，压强必增大所以B、D、E项正确，A、C均不正确【答案】BDE8在某一容积不变的容器中封闭着一定质量的气体，对此气体的压强，以下说法中正确的选项是A气体压强是由重力引起的，容器底部所受的压力等于容器内气体所受的重力B气体压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞引起的C容器以9.8 m

17、/s2的加速度向下运动时，容器内气体压强不变D由于分子运动无规那么，所以容器内壁各处所受的气体压强相等E容器以9.8 m/s2的加速度向上运动时，容器内气体的压强增大【解析】气体压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞引起的，它由气体的温度和单位体积内的分子数决定，与容器的运动状态无关故A、E错误，B、C、D正确【答案】BCD9如图2­2­3所示，两个完全一样的圆柱形密闭容器，甲中恰好装满水，乙中充满空气，那么以下说法中错误的选项是容器容积恒定 甲乙图2­2­3A两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的B两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的C甲容器中pA>pB，乙容器中pCpDD当温度升高时，pA、pB变大，pC、pD也要变大E当温度升高时，pA、pB不变，pC、pD均增大【解析】甲容器压强产生的原因是液体受到重力的作用，