高二物理氣體2

1、新課標人教版課件系列高中物理選修選修1-21-21.4 氣體教學(xué)目標1、氣體的等溫變化、氣體的等溫變化2、氣體的等容變化和等壓變化、氣體的等容變化和等壓變化3、理想氣體的狀態(tài)方程、理想氣體的狀態(tài)方程4、氣體熱現(xiàn)象的微觀意義、氣體熱現(xiàn)象的微觀意義（1）氣體分子運動的特點）氣體分子運動的特點（2）氣體壓強微觀解釋）氣體壓強微觀解釋（3）用氣體分子動理論解釋實驗三）用氣體分子動理論解釋實驗三定律定律一、氣體的等溫變化一、氣體的等溫變化（一）引入（一）引入: :思考題思考題1.1.被封氣體被封氣體V V如何變化如何變化? ?2.2.是不是壓強變大體積一定變小是不是壓強變大體積一定變小? ?不一定如果不

2、一定如果T T升高升高,P,P變大變大,V,V也可能大也可能大不一定不一定, ,如果給自行車輪胎充氣如果給自行車輪胎充氣,P,P增大增大, ,氣體并沒有變小氣體并沒有變小. .3.3.怎么樣研究怎么樣研究P.T.VP.T.V三者關(guān)系三者關(guān)系? ?控制變量法控制變量法（二）等溫變化（二）等溫變化1.1.氣體的等溫變化氣體的等溫變化: :一定質(zhì)量的氣體溫度保持不變的狀態(tài)變一定質(zhì)量的氣體溫度保持不變的狀態(tài)變化過程化過程. .2.2.研究一定質(zhì)量的氣體等溫變化的規(guī)律研究一定質(zhì)量的氣體等溫變化的規(guī)律（1 1）介紹實驗裝置）介紹實驗裝置(2)(2)觀察實驗裝置，并回答：觀察實驗裝置，并回答：研究哪部分氣體

3、？研究哪部分氣體？怎樣保證怎樣保證MM不變不變? ?A A管中氣體體積怎樣表示？管中氣體體積怎樣表示？（LS）閥門閥門a a打開時，打開時，A A管中氣體管中氣體壓強多大？閥門壓強多大？閥門a a閉合時閉合時A A管管中氣體壓強多大？中氣體壓強多大？ （p p0 0）欲使欲使A A管中氣體體積減小，壓強增大，管中氣體體積減小，壓強增大，B B管應(yīng)怎樣操作？寫出管應(yīng)怎樣操作？寫出A A管中氣體壓強的表達式管中氣體壓強的表達式（p=pp=p0 0+ghgh）欲使欲使A A管中氣體體積增大，壓強減小，管中氣體體積增大，壓強減小，B B管應(yīng)怎樣操作？寫出管應(yīng)怎樣操作？寫出A A管中氣體壓強的表達式管中

4、氣體壓強的表達式（p=pp=p0 0-ghgh）實驗過程中的恒溫是什么溫度？為保證實驗過程中的恒溫是什么溫度？為保證A A管中氣體的溫度恒定，管中氣體的溫度恒定，在操作在操作B B管時應(yīng)注意什么？管時應(yīng)注意什么？（緩慢）（緩慢）(3)(3)實驗數(shù)據(jù)實驗數(shù)據(jù)次數(shù)次數(shù)12345壓強壓強(105Pa) 1 . 6 8 1 . 2 6 1 . 0 1 0 . 8 4 0 . 7 8體 積體 積 ( L ) 1 . 2 0 1 . 6 0 2 . 0 0 2 . 4 0 2 . 6 0(4)作圖作圖(a)坐標軸選擇坐標軸選擇p1/V0Vp0AA(b)(b)描點描點仔細觀察表格的數(shù)據(jù)，并將坐標上的各點用光

5、滑的曲仔細觀察表格的數(shù)據(jù)，并將坐標上的各點用光滑的曲線連接，發(fā)現(xiàn)了什么？線連接，發(fā)現(xiàn)了什么？（a a：VpVp，VpVp；b b：是一條光滑的曲線）：是一條光滑的曲線）等溫變化圖象的特點等溫變化圖象的特點: :(1)(1)等溫線是雙曲線的一支。等溫線是雙曲線的一支。(2)(2)溫度越高溫度越高, ,其等溫線離原點越遠其等溫線離原點越遠. .思考與討論思考與討論 同一氣體，不同溫度下等溫線是不同的，你能判斷那條等溫線同一氣體，不同溫度下等溫線是不同的，你能判斷那條等溫線是表示溫度較高的情形嗎？你是根據(jù)什么理由作出判斷的？是表示溫度較高的情形嗎？你是根據(jù)什么理由作出判斷的？Vp1230結(jié)論結(jié)論:t

6、3t2t1恒量隨溫度升高而增大恒量隨溫度升高而增大(與氣體的質(zhì)量種類溫度與氣體的質(zhì)量種類溫度有關(guān)有關(guān))。(5)(5)圖象意義圖象意義(1)(1)物理意義物理意義: :反映壓強隨體積的變化關(guān)系反映壓強隨體積的變化關(guān)系(2)(2)點意義點意義: :每一組數(shù)據(jù)每一組數(shù)據(jù)-反映某一狀態(tài)反映某一狀態(tài) (3) (3)結(jié)論結(jié)論: :體積縮小到原來的幾分之一體積縮小到原來的幾分之一, ,壓強壓強增大到原來的幾倍增大到原來的幾倍. .體積增大到原來的幾倍體積增大到原來的幾倍, ,它的壓強就減小為原來的幾分之一它的壓強就減小為原來的幾分之一. .（三（三 ）實驗結(jié)論）實驗結(jié)論-玻意耳定玻意耳定律律1、文字表述：一

7、定質(zhì)量某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強p與體積V成反比。 2 2、公式表述：、公式表述：pVpV= =常數(shù)常數(shù) 或或p p1 1V V1 1=p=p2 2V V2 23.3.條件條件: :一定質(zhì)量氣體且溫度不變一定質(zhì)量氣體且溫度不變4、適用范圍：溫度不太低，壓強不太大例例1. 1. 將一端封閉的均勻直玻璃管開口向下，豎直插入水銀中，將一端封閉的均勻直玻璃管開口向下，豎直插入水銀中，當(dāng)管頂距槽中水銀面當(dāng)管頂距槽中水銀面8cm8cm時，管內(nèi)水銀面比管外水銀面低時，管內(nèi)水銀面比管外水銀面低2cm2cm要使管內(nèi)水銀面比管外水銀面高要使管內(nèi)水銀面比管外水銀面高2cm2cm，應(yīng)將玻璃管豎直，應(yīng)將玻璃管豎

8、直向上提起多少厘米？已知大氣壓強向上提起多少厘米？已知大氣壓強p p0 0支持支持76cmHg76cmHg，設(shè)溫度不，設(shè)溫度不變變分析：均勻直玻璃管、分析：均勻直玻璃管、U U形玻璃管、汽缸活塞中封閉氣體的等形玻璃管、汽缸活塞中封閉氣體的等溫過程是三種基本物理模型，所以在復(fù)習(xí)中必須到位在確定溫過程是三種基本物理模型，所以在復(fù)習(xí)中必須到位在確定初始條件時，無論是壓強還是體積的計算，都離不開幾何關(guān)系初始條件時，無論是壓強還是體積的計算，都離不開幾何關(guān)系的分析，那么，畫好始末狀態(tài)的圖形，對解題便會有很大作的分析，那么，畫好始末狀態(tài)的圖形，對解題便會有很大作用本題主要目的就是怎樣去畫始用本題主要目的就

9、是怎樣去畫始末狀態(tài)的圖形以找到幾何關(guān)系，來末狀態(tài)的圖形以找到幾何關(guān)系，來確定狀態(tài)參量確定狀態(tài)參量解：根據(jù)題意，由圖知解：根據(jù)題意，由圖知p p1 1=p=p0 0+2cmHg+2cmHg78cmHg78cmHg，V V1 1=(8+2)S=10S=(8+2)S=10S，p p2 2=p=p0 0-2cmHg=74cmHg-2cmHg=74cmHg，V V2 2=(8+x)-2S=(6+x)S=(8+x)-2S=(6+x)S用氣體定律解題的步驟用氣體定律解題的步驟1 1確定研究對象被封閉的氣體確定研究對象被封閉的氣體( (滿足質(zhì)量不變的條滿足質(zhì)量不變的條件件) )；2 2用一定的數(shù)字或表達式寫出

10、氣體狀態(tài)的初始條件用一定的數(shù)字或表達式寫出氣體狀態(tài)的初始條件(p(p1 1，V V1 1，T T1 1，p p2 2，V V2 2，T T2 2) )；3 3根據(jù)氣體狀態(tài)變化過程的特點，列出相應(yīng)的氣體公根據(jù)氣體狀態(tài)變化過程的特點，列出相應(yīng)的氣體公式式( (本節(jié)課中就是玻意耳定律公式本節(jié)課中就是玻意耳定律公式) )；4 4將各初始條件代入氣體公式中，求解未知量；將各初始條件代入氣體公式中，求解未知量；5 5對結(jié)果的物理意義進行討論對結(jié)果的物理意義進行討論練習(xí)練習(xí)11一根一端封閉的玻璃管開口向下插入水銀槽中一根一端封閉的玻璃管開口向下插入水銀槽中, ,內(nèi)封一定質(zhì)量的氣體內(nèi)封一定質(zhì)量的氣體, ,管內(nèi)

11、水銀面低于管外管內(nèi)水銀面低于管外, ,在溫度不變在溫度不變時時, ,將玻璃管稍向下插入一些將玻璃管稍向下插入一些, ,下列說法正確的是下列說法正確的是, ,如圖如圖所示所示. .A.A.玻璃管內(nèi)氣體體積減小玻璃管內(nèi)氣體體積減小; ;B.B.玻璃管內(nèi)氣體體玻璃管內(nèi)氣體體積增大積增大; ;C.C.管內(nèi)外水銀面高度差減小管內(nèi)外水銀面高度差減小; ;D.D.管內(nèi)外水銀面高管內(nèi)外水銀面高度差增大度差增大. .AD 練習(xí)練習(xí)2 2 如圖所示，注有水銀的如圖所示，注有水銀的U U型管，型管，A A管上端封閉，管上端封閉，A A、B B兩管用橡皮管相通開始時兩管液面相平，現(xiàn)將兩管用橡皮管相通開始時兩管液面相平

12、，現(xiàn)將B B管緩慢降低，在這一過程中，管緩慢降低，在這一過程中，A A管內(nèi)氣體體積管內(nèi)氣體體積_，B B管比管比A A管液面管液面_ 強調(diào)思路，由強調(diào)思路，由V V的變化的變化壓強變壓強變化化借助借助p p的計算判斷液面的高的計算判斷液面的高低低 例例2 2 均勻均勻U U形玻璃管豎直放置，用水銀將一些空氣封在形玻璃管豎直放置，用水銀將一些空氣封在A A管內(nèi)，管內(nèi)，當(dāng)當(dāng)A A、B B兩管水銀面相平時，大氣壓強支持兩管水銀面相平時，大氣壓強支持72cmHg72cmHgA A管內(nèi)管內(nèi)空氣柱長度為空氣柱長度為10cm10cm，現(xiàn)往，現(xiàn)往B B管中注入水銀，當(dāng)兩管水銀面高管中注入水銀，當(dāng)兩管水銀面高度

13、差為度差為18 cm18 cm時，時，A A管中空氣柱長度是多少？注入水銀柱長度管中空氣柱長度是多少？注入水銀柱長度是多少？是多少？解：解： p1=p0=72cm Hg，V1=10S，分析：如圖所示，由于水銀是不可壓縮的，所以分析：如圖所示，由于水銀是不可壓縮的，所以A A管水銀面上管水銀面上升高度升高度x x時，時，B B管原水銀面下降同樣高度管原水銀面下降同樣高度x x那么，當(dāng)那么，當(dāng)A A、B B兩兩管水銀面高管水銀面高度差為度差為18cm18cm時，在時，在B B管中需注入管中需注入的水銀柱長度應(yīng)為的水銀柱長度應(yīng)為(18+2x)cm(18+2x)cmV V2 2lS lSp p2 2=

14、p=p0 0+18+1890 cm Hg90 cm Hg例例3 3 密閉圓筒內(nèi)有一質(zhì)量為密閉圓筒內(nèi)有一質(zhì)量為100g100g的活塞，活塞與圓的活塞，活塞與圓筒頂端之間有一根勁度系數(shù)筒頂端之間有一根勁度系數(shù)k=20N/mk=20N/m的輕彈簧；圓筒的輕彈簧；圓筒放在水平地面上，活塞將圓筒分成兩部分，放在水平地面上，活塞將圓筒分成兩部分，A A室為真室為真空，空，B B室充有空氣，平衡時，室充有空氣，平衡時，ll0 0=0.10m=0.10m，彈簧剛好沒，彈簧剛好沒有形變?nèi)鐖D有形變?nèi)鐖D5 5所示現(xiàn)將圓筒倒置，問這時所示現(xiàn)將圓筒倒置，問這時B B室的高度室的高度是多少？是多少？分析：汽缸類問題，求壓

15、強是關(guān)鍵：分析：汽缸類問題，求壓強是關(guān)鍵：應(yīng)根據(jù)共點力平衡條件或牛頓第二應(yīng)根據(jù)共點力平衡條件或牛頓第二定律計算壓強定律計算壓強解：圓筒正立時：解：圓筒正立時：圓筒倒立時，受力分析如圖所示，有圓筒倒立時，受力分析如圖所示，有p p2 2S+mg=kxS+mg=kx，x=l-lx=l-l0 0，則，則溫度不變，根據(jù)玻意耳定律：溫度不變，根據(jù)玻意耳定律：p p1 1V V1 1=p=p2 2V V2 2例例4. 4. 某個容器的容積是某個容器的容積是10L10L，所裝氣體的壓強是，所裝氣體的壓強是202010105 5PaPa。如果溫。如果溫度保持不變，把容器的開關(guān)打開以后，容器里剩下的氣體是原來的

16、度保持不變，把容器的開關(guān)打開以后，容器里剩下的氣體是原來的百分之幾？設(shè)大氣壓是百分之幾？設(shè)大氣壓是1.01.010105 5PaPa。解解 設(shè)容器原裝氣體為研究對象。設(shè)容器原裝氣體為研究對象。初態(tài)初態(tài) p p1 1=20=2010105 5Pa VPa V1 1=10L T=10L T1 1=T=T末態(tài)末態(tài) p p2 2=1.0=1.0105Pa V105Pa V2 2= =？L TL T2 2=T=T由玻意耳定律由玻意耳定律 p p1 1V V1 1=p=p2 2V V2 2得得即剩下的氣體為原來的即剩下的氣體為原來的5 5。就容器而言，里面氣體質(zhì)量變了，似乎是變質(zhì)量問題了，但若視容就容器而

17、言，里面氣體質(zhì)量變了，似乎是變質(zhì)量問題了，但若視容器中氣體出而不走，就又是質(zhì)量不變了。器中氣體出而不走，就又是質(zhì)量不變了。二、氣體的等容變化和等壓變化（一）引入新課（一）引入新課演示實驗：演示實驗： 滴液瓶中裝有干燥的空氣，用涂有少量潤滑油的橡滴液瓶中裝有干燥的空氣，用涂有少量潤滑油的橡皮塞蓋住瓶口，把瓶子放入熱水中，會看到塞子飛出；皮塞蓋住瓶口，把瓶子放入熱水中，會看到塞子飛出；把瓶子放在冰水混合物中，拔掉塞子時會比平時費力。把瓶子放在冰水混合物中，拔掉塞子時會比平時費力。 一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，當(dāng)溫度升一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，當(dāng)溫度升高時，氣體的壓強增大；當(dāng)溫度降低時，氣體高

18、時，氣體的壓強增大；當(dāng)溫度降低時，氣體的壓強減小。的壓強減小。（二）查里定律（二）查里定律1.1.內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，它內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，它的壓強與的壓強與熱力學(xué)熱力學(xué)溫度成正比。溫度成正比。2.2.公式：公式：P/T=C=P/TP1/T1=P2/T2判斷哪條等容線表示的是體判斷哪條等容線表示的是體積大積大? ?V1V2體積越大，斜率越??；體積體積越大，斜率越?。惑w積越小，斜率越大。越小，斜率越大。一定質(zhì)量的氣體的一定質(zhì)量的氣體的PTPT圖線圖線其延長線過原點其延長線過原點. .例例1 1 一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，溫度從一定質(zhì)量的氣體，保持體

19、積不變，溫度從11升高到升高到55，壓強的增量為，壓強的增量為 2.02.010103 3 Pa Pa，則，則 A A它從它從55升高到升高到1010，壓強增量為，壓強增量為2.02.010103 3PaPaB B它從它從1515升高到升高到2020，壓強增量為，壓強增量為2.02.010103 3PaPaCC它在它在00時，壓強約為時，壓強約為1.41.410105 5PaPaC練習(xí)練習(xí)1 1、密閉在容積不變的容器中的氣體，當(dāng)溫度、密閉在容積不變的容器中的氣體，當(dāng)溫度降低時：降低時：A A、壓強減小，密度減??；、壓強減小，密度減??； B B、壓強減小，密度增大；、壓強減小，密度增大；CC、壓

20、強不變，密度減?。?、壓強不變，密度減??； D D、壓強減小，密度不變、壓強減小，密度不變練習(xí)練習(xí)2 2、下列關(guān)于一定質(zhì)量的氣體的等容變化的說法、下列關(guān)于一定質(zhì)量的氣體的等容變化的說法中正確的是：中正確的是：A A、氣體壓強的改變量與攝氏溫度成正比；、氣體壓強的改變量與攝氏溫度成正比；B B、氣體的壓強與攝氏溫度成正比；、氣體的壓強與攝氏溫度成正比；CC、氣體壓強的改變量與熱力學(xué)溫度成正比；、氣體壓強的改變量與熱力學(xué)溫度成正比；D D、氣體的壓強與熱力學(xué)溫度成正比。、氣體的壓強與熱力學(xué)溫度成正比。DD（三）氣體的等壓變化（三）氣體的等壓變化1.1.內(nèi)容內(nèi)容: :一定質(zhì)量的某種氣體一定質(zhì)量的某種氣

21、體, ,在壓強不變的情況下在壓強不變的情況下, ,其其體積體積V V與與熱力學(xué)熱力學(xué)溫度溫度T T成正比成正比. .2.2.公式公式: :V/T=CV1/T1=V2/T23.3.圖象圖象蓋蓋. .呂薩克定律呂薩克定律一定質(zhì)量的氣體的一定質(zhì)量的氣體的VTVT圖線其延長線過原點圖線其延長線過原點. .不同壓強下的等壓不同壓強下的等壓線線, ,斜率越大斜率越大, ,壓強越壓強越小小. .例例2:2:見課本見課本P.25P.25P.25P.25思考與討論思考與討論三、理想氣體的狀態(tài)方程（一）理想氣體（一）理想氣體 假設(shè)這樣一種氣體，它在任何溫度和任何壓強下都能嚴假設(shè)這樣一種氣體，它在任何溫度和任何壓強

22、下都能嚴格地遵循氣體實驗定律格地遵循氣體實驗定律, ,我們把這樣的氣體叫做我們把這樣的氣體叫做“理想氣理想氣體體”。理想氣體具有以下特點理想氣體具有以下特點: :1.1.氣體分子是一種沒有內(nèi)部結(jié)構(gòu)氣體分子是一種沒有內(nèi)部結(jié)構(gòu), ,不占有體積的剛性質(zhì)點不占有體積的剛性質(zhì)點. .2.2.氣體分子在運動過程中氣體分子在運動過程中, ,除碰撞的瞬間外除碰撞的瞬間外, ,分子之間以及分子分子之間以及分子和器壁之間都無相互作用力和器壁之間都無相互作用力. .3.3.分子之間和分子與器壁之間的碰撞分子之間和分子與器壁之間的碰撞, ,都是完全彈性碰撞都是完全彈性碰撞. .除碰除碰撞以外撞以外, ,分子的運動是勻

23、速直線運動分子的運動是勻速直線運動, ,各個方向的運動機會均等各個方向的運動機會均等. .理想氣體是不存在的理想氣體是不存在的. .在常溫常壓下在常溫常壓下, ,大多數(shù)實際氣體大多數(shù)實際氣體, ,尤其是那些不尤其是那些不易液化的氣體都可以近似地看成理想氣體易液化的氣體都可以近似地看成理想氣體. .在溫度不低于負幾十?dāng)z氏度在溫度不低于負幾十?dāng)z氏度, ,壓強不超過大氣壓強不超過大氣壓的幾倍時壓的幾倍時, ,很多氣體都可當(dāng)成理想氣體來處很多氣體都可當(dāng)成理想氣體來處理理. .理想氣體的內(nèi)能僅由溫度和分子總數(shù)決定理想氣體的內(nèi)能僅由溫度和分子總數(shù)決定 , ,與與氣體的體積無關(guān)氣體的體積無關(guān). .（二）推導(dǎo)

24、理想氣體狀態(tài)方程（二）推導(dǎo)理想氣體狀態(tài)方程 對于一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)可用三個狀態(tài)參量對于一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)可用三個狀態(tài)參量p p、V V、T T來描述，且知道這三個狀態(tài)參量中只有一個變而另外來描述，且知道這三個狀態(tài)參量中只有一個變而另外兩個參量保持不變的情況是不會發(fā)生的。換句話說：若其兩個參量保持不變的情況是不會發(fā)生的。換句話說：若其中任意兩個參量確定之后，第三個參量一定有唯一確定的中任意兩個參量確定之后，第三個參量一定有唯一確定的值。它們共同表征一定質(zhì)量理想氣體的唯一確定的一個狀值。它們共同表征一定質(zhì)量理想氣體的唯一確定的一個狀態(tài)。態(tài)。 假定一定質(zhì)量的理想氣體在開始狀態(tài)時各狀態(tài)參量

25、為假定一定質(zhì)量的理想氣體在開始狀態(tài)時各狀態(tài)參量為（p p1 1，V V1 1，T T1 1），經(jīng)過某變化過程，到末狀態(tài)時各狀態(tài)參），經(jīng)過某變化過程，到末狀態(tài)時各狀態(tài)參量變?yōu)椋孔優(yōu)椋╬ p2 2，V V2 2，T T2 2），這中間的變化過程可以是各種各），這中間的變化過程可以是各種各樣的樣的. .假設(shè)有兩種過程：假設(shè)有兩種過程：第一種：從（第一種：從（p p1 1，V V1 1，T T1 1）先等溫并使其體積變?yōu)椋┫鹊葴夭⑹蛊潴w積變?yōu)閂 V2 2，壓強隨之變?yōu)閴簭婋S之變?yōu)閜 pc c，此中間狀態(tài)為（，此中間狀態(tài)為（p pc c，V V2 2，T T1 1）再等）再等容并使其溫度變?yōu)槿莶⑹蛊錅?/p>

26、度變?yōu)門 T2 2，則其壓強一定變?yōu)椋瑒t其壓強一定變?yōu)閜 p2 2，則末狀，則末狀態(tài)（態(tài)（p p2 2，V V2 2，T T2 2）。）。第二種：從（第二種：從（p p1 1；V V1 1，T T1 1）先等容并使其溫度變?yōu)椋┫鹊热莶⑹蛊錅囟茸優(yōu)門 T2 2，則壓強隨之變?yōu)閯t壓強隨之變?yōu)閜pc c，此中間狀態(tài)為（，此中間狀態(tài)為（ppc c，V V1 1，T T2 2），再等溫并使其體積變?yōu)椋?，再等溫并使其體積變?yōu)閂 V2 2，則壓強也一定變?yōu)?，則壓強也一定變?yōu)閜 p2 2，也到末狀態(tài)（也到末狀態(tài)（p p2 2，V V2 2，T T2 2）。）。 根據(jù)玻意耳定律和查理定律，分別按兩種過程，自根據(jù)

27、玻意耳定律和查理定律，分別按兩種過程，自己推導(dǎo)理想氣體狀態(tài)過程。（即要求找出己推導(dǎo)理想氣體狀態(tài)過程。（即要求找出p p1 1、V V1 1、T T1 1與與p p2 2、V V2 2、T T2 2間的等量關(guān)系。）間的等量關(guān)系。）（三）理想氣體的狀態(tài)方程（三）理想氣體的狀態(tài)方程1 12212PVPVTTPVCT 一定質(zhì)量的理想氣體的壓強、體積的一定質(zhì)量的理想氣體的壓強、體積的乘積與熱力學(xué)溫度的比值是一個常數(shù)。乘積與熱力學(xué)溫度的比值是一個常數(shù)。121 122PPTT使用條件使用條件: :一定質(zhì)量的某種理想氣體一定質(zhì)量的某種理想氣體. .恒量由兩個因素決定恒量由兩個因素決定: :1.1.理想氣體的質(zhì)

28、量理想氣體的質(zhì)量. .2.2.理想氣體的種類理想氣體的種類. .氣體的物質(zhì)的量決定氣體的物質(zhì)的量決定 不同種類的理想氣體不同種類的理想氣體, ,具有相同的狀態(tài)具有相同的狀態(tài), ,同時同時具有相同的物質(zhì)的量具有相同的物質(zhì)的量, ,這個恒量就相同這個恒量就相同. .例題一例題一: :見課本見課本P.29P.29例題例題 二二: :一水銀氣壓計中混進了空氣，因而在一水銀氣壓計中混進了空氣，因而在2727，外界大，外界大氣壓為氣壓為758758毫米汞柱時，這個水銀氣壓計的讀數(shù)為毫米汞柱時，這個水銀氣壓計的讀數(shù)為738738毫米毫米汞柱，此時管中水銀面距管頂汞柱，此時管中水銀面距管頂8080毫米，當(dāng)溫度

29、降至毫米，當(dāng)溫度降至-3-3時，時，這個氣壓計的讀數(shù)為這個氣壓計的讀數(shù)為743743毫米汞柱，求此時的實際大氣壓值毫米汞柱，求此時的實際大氣壓值為多少毫米汞柱？為多少毫米汞柱？引導(dǎo)學(xué)生按以下步驟解答此題：引導(dǎo)學(xué)生按以下步驟解答此題：（1 1）該題研究對象是什么？）該題研究對象是什么？混入水銀氣壓計中的空氣混入水銀氣壓計中的空氣（2 2）畫出該題兩個狀態(tài)的示意圖：）畫出該題兩個狀態(tài)的示意圖：（3 3）分別寫出兩個狀態(tài)的狀態(tài)參量：）分別寫出兩個狀態(tài)的狀態(tài)參量：p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3（S是管是管的橫截面積）的橫截面積）T1=273+27=300 Kp2=p-743mm

30、Hg V2=（738+80）S-743S=75Smm3T2=273+（-3）=270K解得解得 p=762.2 mmHgp=762.2 mmHg四、氣體熱現(xiàn)象的微觀意義（一）氣體分子運動的特點（一）氣體分子運動的特點（1 1）氣體間的距離較大，分子間的相互作用力十分微）氣體間的距離較大，分子間的相互作用力十分微弱，可以認為氣體分子除相互碰撞及與器壁碰撞外不弱，可以認為氣體分子除相互碰撞及與器壁碰撞外不受力作用，每個分子都可以在空間自由移動，一定質(zhì)受力作用，每個分子都可以在空間自由移動，一定質(zhì)量的氣體的分子可以充滿整個容器空間量的氣體的分子可以充滿整個容器空間, ,無一定的形狀無一定的形狀和體積

31、。和體積。（2 2）分子間的碰撞頻繁，這些碰撞及氣體分子與器）分子間的碰撞頻繁，這些碰撞及氣體分子與器壁的碰撞都可看成是完全彈性碰撞。氣體通過這種碰壁的碰撞都可看成是完全彈性碰撞。氣體通過這種碰撞可傳遞能量，其中任何一個分子運動方向和速率大撞可傳遞能量，其中任何一個分子運動方向和速率大小都是不斷變化的，這就是雜亂無章的氣體分子熱運小都是不斷變化的，這就是雜亂無章的氣體分子熱運動。動。（3 3）從總體上看氣體分子沿各個方向運動的機）從總體上看氣體分子沿各個方向運動的機會均等，因此對大量分子而言，在任一時刻向會均等，因此對大量分子而言，在任一時刻向容器各個方向運動的分子數(shù)是均等的。容器各個方向運動

32、的分子數(shù)是均等的。（4 4）大量氣體分子的速率是按一定規(guī)律分布，）大量氣體分子的速率是按一定規(guī)律分布，呈呈“中間多，兩頭少中間多，兩頭少”的分布規(guī)律，且這個分的分布規(guī)律，且這個分布狀態(tài)與溫度有關(guān)，溫度升高時，平均速率會布狀態(tài)與溫度有關(guān)，溫度升高時，平均速率會增大。增大。（二）氣體壓強微觀解釋（二）氣體壓強微觀解釋1.1.氣體壓強是大量分子頻繁的碰撞容器壁而產(chǎn)生的氣體壓強是大量分子頻繁的碰撞容器壁而產(chǎn)生的. .2.2.影響氣體壓強的兩個因素影響氣體壓強的兩個因素: :(1)(1)氣體分子的平均動能氣體分子的平均動能, ,從宏觀上看由氣體的溫度決定從宏觀上看由氣體的溫度決定. . 對確定的氣體而言

33、，溫度與分子運動的平均速率有關(guān)，對確定的氣體而言，溫度與分子運動的平均速率有關(guān)，溫度越高，反映氣體分子熱運動的平均速率越大溫度越高，反映氣體分子熱運動的平均速率越大. .(2)(2)單位體積內(nèi)的分子數(shù)單位體積內(nèi)的分子數(shù)( (分子密度分子密度), ),從宏觀上看由氣體的體從宏觀上看由氣體的體積決定積決定. . 對確定的一定質(zhì)量的理想氣體而言，分子總數(shù)對確定的一定質(zhì)量的理想氣體而言，分子總數(shù)N N是一定是一定的，當(dāng)體積增大時，分子密度減小的，當(dāng)體積增大時，分子密度減小. .（三）用氣體分子動理論解釋實驗三定律（三）用氣體分子動理論解釋實驗三定律1.1.解釋玻意耳定律解釋玻意耳定律 一定質(zhì)量（一定質(zhì)

34、量（mm）的理想氣體，其分子總數(shù)（）的理想氣體，其分子總數(shù)（N N）是一個）是一個定值，當(dāng)溫度（定值，當(dāng)溫度（T T）保持不變時，則分子的平均速率（）保持不變時，則分子的平均速率（v v）也保持不變，當(dāng)其體積（也保持不變，當(dāng)其體積（V V）增大幾倍時，則單位體積內(nèi)的）增大幾倍時，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)（分子數(shù)（n n）變?yōu)樵瓉淼膸追种?，因此氣體的壓強也減為）變?yōu)樵瓉淼膸追种?，因此氣體的壓強也減為原來的幾分之一；反之若體積減小為原來的幾分之一，則原來的幾分之一；反之若體積減小為原來的幾分之一，則壓強增大幾倍，即壓強與體積成反比。這就是玻意耳定律。壓強增大幾倍，即壓強與體積成反比。這就是玻意耳定律。2.2.對查理定律進行微觀解釋對查理定律進行微觀解釋 一定質(zhì)量（一定質(zhì)量（mm）的氣體的總分子數(shù)（）的氣體的總分子數(shù)（N N）是一定的，體積）是一定的，體積（V V）保持不變時，其單位體積內(nèi)的分子數(shù)（）保持不變時，其單位體積內(nèi)的分子數(shù)（n n）也保持不變，）也保持不