-理想氣體的壓強(qiáng)公式平均平動動能與溫度的關(guān)系

1、重點(diǎn)重點(diǎn) 理想氣體的壓強(qiáng)和溫度理想氣體的壓強(qiáng)和溫度 方均根速率方均根速率 理想氣體的分子模型理想氣體的分子模型一、理想氣體一、理想氣體1.1.理想氣體的分子模型（理想氣體的分子模型（ Molecular modelMolecular model）分子本身的大小與分子間平均距離相比可以分子本身的大小與分子間平均距離相比可以忽略不計(jì)，分子可以看作是質(zhì)點(diǎn)。忽略不計(jì)，分子可以看作是質(zhì)點(diǎn)。除碰撞的瞬間外，分子之間的相互作用力可以除碰撞的瞬間外，分子之間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。分子之間的碰撞以及氣體分子與器壁之間的碰分子之間的碰撞以及氣體分子與器壁之

2、間的碰撞可看作是完全彈性碰撞。撞可看作是完全彈性碰撞。 二、理想氣體的壓強(qiáng)二、理想氣體的壓強(qiáng)2l3lOXYZA1lB氣體壓強(qiáng)的成因：壓強(qiáng)是氣體分子給氣體壓強(qiáng)的成因：壓強(qiáng)是氣體分子給容器壁的法向沖量的容器壁的法向沖量的統(tǒng)計(jì)平均量統(tǒng)計(jì)平均量。壓強(qiáng)公式適用于任何形狀的容器壓強(qiáng)公式適用于任何形狀的容器 分子之間的彈性碰撞不影響壓強(qiáng)公式的成立分子之間的彈性碰撞不影響壓強(qiáng)公式的成立 對少數(shù)分子，氣體的壓強(qiáng)沒有意義。對少數(shù)分子，氣體的壓強(qiáng)沒有意義。壓強(qiáng)公式可以改寫為：壓強(qiáng)公式可以改寫為：knp 32 221vmk分子k稱分子平均平動動能，它表征了分子運(yùn)動的劇稱分子平均平動動能，它表征了分子運(yùn)動的劇烈程度。烈

3、程度。231vnmP分子討論討論什么是冷，什么是熱？什么是冷，什么是熱？三、三、理想氣體的溫度（理想氣體的溫度（TemperatureTemperature） 溫度公式溫度公式1231038. 1/kJNRkAk k 稱為稱為玻耳茲曼常數(shù)玻耳茲曼常數(shù)（Boltzmann constantBoltzmann constant）. .knp 32 NkTRTMmpVkTk23 R R 為摩爾氣體常量為摩爾氣體常量1131. 8molKJR溫度是分子熱運(yùn)動劇烈程度的標(biāo)志，對少數(shù)溫度是分子熱運(yùn)動劇烈程度的標(biāo)志，對少數(shù)分子，溫度沒有意義。分子，溫度沒有意義。阿伏伽德羅定律阿伏伽德羅定律nkTp 道爾頓分

4、壓定律道爾頓分壓定律動畫：動畫：溫度的意義溫度的意義討論討論21pppkTk23 思考題思考題 對汽車輪胎打氣，使之達(dá)到所需要的壓強(qiáng)。在冬天與對汽車輪胎打氣，使之達(dá)到所需要的壓強(qiáng)。在冬天與在夏天打入輪胎內(nèi)的空氣質(zhì)量是否相同？為什么？在夏天打入輪胎內(nèi)的空氣質(zhì)量是否相同？為什么？答：不相同，在冬天打入輪胎內(nèi)的空氣質(zhì)量要大些。因答：不相同，在冬天打入輪胎內(nèi)的空氣質(zhì)量要大些。因?yàn)橄奶鞖鉁馗?，空氣分子的平均平動動能較大；冬天氣為夏天氣溫高，空氣分子的平均平動動能較大；冬天氣溫低，空氣分子的平均平動動能較小。根據(jù)理想氣體的溫低，空氣分子的平均平動動能較小。根據(jù)理想氣體的壓強(qiáng)公式壓強(qiáng)公式knp 32 可知，

5、當(dāng)壓強(qiáng)相同時，在冬天打入輪胎內(nèi)的空氣密度可知，當(dāng)壓強(qiáng)相同時，在冬天打入輪胎內(nèi)的空氣密度（即質(zhì)量）要大些。（即質(zhì)量）要大些。 根據(jù)理想氣體的溫度公式，當(dāng)根據(jù)理想氣體的溫度公式，當(dāng)T=0KT=0K時，時， 。由。由此可推斷，此可推斷，T=0KT=0K（即（即-273-273C C）時，分子將停止運(yùn)）時，分子將停止運(yùn)動。對此推論，你有何看法？請?jiān)u判之。動。對此推論，你有何看法？請?jiān)u判之。0k答：這種看法是錯誤的。因?yàn)槔硐霘怏w的溫度公式只答：這種看法是錯誤的。因?yàn)槔硐霘怏w的溫度公式只適用于理想氣體，而在適用于理想氣體，而在-273-273C C時，已經(jīng)不存在理想氣時，已經(jīng)不存在理想氣體，溫度公式也就不

6、成立了。事實(shí)上，即使達(dá)到體，溫度公式也就不成立了。事實(shí)上，即使達(dá)到 -273-273C C，分子也還在作微小的振動，運(yùn)動不會停止。，分子也還在作微小的振動，運(yùn)動不會停止。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時常見氣體的方均根速率時常見氣體的方均根速率 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氫氫氦氦水蒸氣水蒸氣氖氖氮氮一氧化碳一氧化碳空氣空氣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摩爾質(zhì)量摩爾質(zhì)量/ /1010-3-3kgkgmolmol-2-2 氣體種類氣體種類（A）溫度相同、壓強(qiáng)相同。）溫度相同、壓強(qiáng)相同。（B）溫度、壓強(qiáng)都不同。）溫度、壓強(qiáng)都不同。（C）溫度相同，但氦氣的壓強(qiáng)大于氮?dú)獾膲簭?qiáng)）溫度相同，但氦氣的壓強(qiáng)大于氮?dú)獾膲簭?qiáng).（D）溫度相同，但氦氣的壓強(qiáng)小于氮?dú)獾膲簭?qiáng)）溫度相同，但氦氣的壓強(qiáng)小于氮?dú)獾膲簭?qiáng).nkTp 解解TmkkTVN分子)He()N(2mm)He()N(2pp 一瓶氦氣和一瓶氮?dú)饷芏认嗤?，分子平均平動動一瓶氦氣和一瓶氮?dú)饷芏认嗤?，分子平均平動動能相同，而且它們都處于平衡狀態(tài)，則它們能相同，而且它們都處于平衡狀態(tài)，則它們討討 論論 例例 理想氣體體積為理想氣體體積為 V ，壓強(qiáng)為，壓強(qiáng)為 p ，溫度為，溫度為 T ,一個分子一個分子 的質(zhì)量為