-理想气体的压强公式平均平动动能与温度的关系

1、重点重点 理想气体的压强和温度理想气体的压强和温度 方均根速率方均根速率 理想气体的分子模型理想气体的分子模型一、理想气体一、理想气体1.1.理想气体的分子模型（理想气体的分子模型（ Molecular modelMolecular model）分子本身的大小与分子间平均距离相比可以分子本身的大小与分子间平均距离相比可以忽略不计，分子可以看作是质点。忽略不计，分子可以看作是质点。除碰撞的瞬间外，分子之间的相互作用力可以除碰撞的瞬间外，分子之间的相互作用力可以忽略，分子所受的重力也可以忽略。忽略，分子所受的重力也可以忽略。分子之间的碰撞以及气体分子与器壁之间的碰分子之间的碰撞以及气体分子与器壁之

2、间的碰撞可看作是完全弹性碰撞。撞可看作是完全弹性碰撞。 二、理想气体的压强二、理想气体的压强2l3lOXYZA1lB气体压强的成因：压强是气体分子给气体压强的成因：压强是气体分子给容器壁的法向冲量的容器壁的法向冲量的统计平均量统计平均量。压强公式适用于任何形状的容器压强公式适用于任何形状的容器 分子之间的弹性碰撞不影响压强公式的成立分子之间的弹性碰撞不影响压强公式的成立 对少数分子，气体的压强没有意义。对少数分子，气体的压强没有意义。压强公式可以改写为：压强公式可以改写为：knp 32 221vmk分子k称分子平均平动动能，它表征了分子运动的剧称分子平均平动动能，它表征了分子运动的剧烈程度。烈

3、程度。231vnmP分子讨论讨论什么是冷，什么是热？什么是冷，什么是热？三、三、理想气体的温度（理想气体的温度（TemperatureTemperature） 温度公式温度公式1231038. 1/kJNRkAk k 称为称为玻耳兹曼常数玻耳兹曼常数（Boltzmann constantBoltzmann constant）. .knp 32 NkTRTMmpVkTk23 R R 为摩尔气体常量为摩尔气体常量1131. 8molKJR温度是分子热运动剧烈程度的标志，对少数温度是分子热运动剧烈程度的标志，对少数分子，温度没有意义。分子，温度没有意义。阿伏伽德罗定律阿伏伽德罗定律nkTp 道尔顿分

4、压定律道尔顿分压定律动画：动画：温度的意义温度的意义讨论讨论21pppkTk23 思考题思考题 对汽车轮胎打气，使之达到所需要的压强。在冬天与对汽车轮胎打气，使之达到所需要的压强。在冬天与在夏天打入轮胎内的空气质量是否相同？为什么？在夏天打入轮胎内的空气质量是否相同？为什么？答：不相同，在冬天打入轮胎内的空气质量要大些。因答：不相同，在冬天打入轮胎内的空气质量要大些。因为夏天气温高，空气分子的平均平动动能较大；冬天气为夏天气温高，空气分子的平均平动动能较大；冬天气温低，空气分子的平均平动动能较小。根据理想气体的温低，空气分子的平均平动动能较小。根据理想气体的压强公式压强公式knp 32 可知，

5、当压强相同时，在冬天打入轮胎内的空气密度可知，当压强相同时，在冬天打入轮胎内的空气密度（即质量）要大些。（即质量）要大些。 根据理想气体的温度公式，当根据理想气体的温度公式，当T=0KT=0K时，时， 。由。由此可推断，此可推断，T=0KT=0K（即（即-273-273C C）时，分子将停止运）时，分子将停止运动。对此推论，你有何看法？请评判之。动。对此推论，你有何看法？请评判之。0k答：这种看法是错误的。因为理想气体的温度公式只答：这种看法是错误的。因为理想气体的温度公式只适用于理想气体，而在适用于理想气体，而在-273-273C C时，已经不存在理想气时，已经不存在理想气体，温度公式也就不

6、成立了。事实上，即使达到体，温度公式也就不成立了。事实上，即使达到 -273-273C C，分子也还在作微小的振动，运动不会停止。，分子也还在作微小的振动，运动不会停止。分子mkTv32可以得到如下的可以得到如下的方均根速率（方均根速率（Root-mean-square Root-mean-square speed speed ）: :00时常见气体的方均根速率时常见气体的方均根速率 18381838 1311 1311 615 615 584 584 493 493 493 493 485 485 461 461 393 3932.022.024.04.0181820.120.1282828

7、2828.828.832324444氢氢氦氦水蒸气水蒸气氖氖氮氮一氧化碳一氧化碳空气空气氧氧二氧化碳二氧化碳 均方根速率均方根速率/m/ms s-1-1摩尔质量摩尔质量/ /1010-3-3kgkgmolmol-2-2 气体种类气体种类（A）温度相同、压强相同。）温度相同、压强相同。（B）温度、压强都不同。）温度、压强都不同。（C）温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强）温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强.（D）温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强）温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强.nkTp 解解TmkkTVN分子)He()N(2mm)He()N(2pp 一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们讨讨 论论 例例 理想气体体积为理想气体体积为 V ，压强为，压强为 p ，温度为，温度为 T ,一个分子一个分子 的质量为