高中物理 8.4 氣體熱現象的微觀意義課件 新人教選修33.ppt

8 4氣體熱現象的微觀意義 一 氣體分子運動的特點 1 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受力作用 每個分子都可以在空間自由移動 一定質量的氣體的分子可以充滿整個容器空間 無一定的形狀和體積 2 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動 3 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 在任一時刻向容器各個方向運動的分子數是均等的 4 大量氣體分子的速率是按一定規(guī)律分布 呈 中間多 兩頭少 的分布規(guī)律 且這個分布狀態(tài)與溫度有關 溫度升高時 平均速率會增大 二 氣體壓強微觀解釋 1 氣體壓強是大量分子頻繁的碰撞容器壁而產生的 2 影響氣體壓強的兩個因素 1 氣體分子的平均動能 從宏觀上看由氣體的溫度決定 對確定的氣體而言 溫度與分子運動的平均速率有關 溫度越高 反映氣體分子熱運動的平均速率越大 2 單位體積內的分子數 分子密度 從宏觀上看由氣體的體積決定 對確定的一定質量的理想氣體而言 分子總數n是一定的 當體積增大時 分子密度減小 三 用氣體分子動理論解釋實驗三定律 1 解釋玻意耳定律 一定質量 m 的理想氣體 其分子總數 n 是一個定值 當溫度 t 保持不變時 則分子的平均速率 v 也保持不變 當其體積 v 增大幾倍時 則單位體積內的分子數 n 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 則壓強增大幾倍 即壓強與體積成反比 這就是玻意耳定律 2 對查理定律進行微觀解釋 一定質量 m 的氣體的總分子數 n 是一定的 體積 v 保持不變時 其單位體積內的分子數 n 也保持不變 當溫度 t 升高時 其分子運動的平均速率 v 也增大 則氣體壓強 p 也增大 反之當溫度 t 降低時 氣體壓強 p 也減小 3 解釋蓋 呂薩克定律 一定質量 m 的理想氣體的總分子數 n 是一定的 要保持壓強 p 不變 當溫度 t 升高時 全體分子運動的平均速率v會增加 那么單位體積內的分子數 n 一定要減小 否則壓強不可能不變 因此氣體體積 v 一定增大 反之當溫度降低時 同理可推出氣體體積一定減小 例1 從微觀領域解釋 一定質量的理想氣體 在狀態(tài)發(fā)生變化時 至少有兩個狀態(tài)參量同時發(fā)生變化 而不可能只有一個參量發(fā)生變化 其它兩個參量不變 例2 對一定質量的理想氣體 下列四個論述中正確的是 a 當分子熱運動變劇烈時 壓強必增大b 當分子熱運動變劇烈時 壓強可以不變c 當分子間的平均距離變大時 壓強必變小d 當分子間的平均距離變大時 壓強必變大 b 例3 關于地面附近的大氣壓強 甲說 這個壓強就是地面每平方米面積的上方整個大氣柱的壓力 它等于該氣柱的重力 乙說 這個壓強是由地面附近那些做無規(guī)則運動的空氣分子對每平方米地面的碰撞造成的 丙說 這個壓強既與地面上方單位體積內