-理想氣體的壓強公式平均平動動能與溫度的關系

1、重點重點 理想氣體的壓強和溫度理想氣體的壓強和溫度 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，分子可以看作是質點。忽略不計，分子可以看作是質點。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、理想氣體的壓強二、理想氣體的壓強2l3lOXYZA1lB氣體壓強的成因：壓強是氣體分子給氣體壓強的成因：壓強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)計平均量統(tǒng)計平均量。壓強公式適用于任何形狀的容器壓強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公式的成立分子之間的彈性碰撞不影響壓強公式的成立 對少數(shù)分子，氣體的壓強沒有意義。對少數(shù)分子，氣體的壓強沒有意義。壓強公式可以改寫為：壓強公式可以改寫為：knp 32 221vmk分子k稱分子平均平動動能，它表征了分子運動的劇稱分子平均平動動能，它表征了分子運動的劇烈程度。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溫度是分子熱運動劇烈程度的標志，對少數(shù)溫度是分子熱運動劇烈程度的標志，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，使之達到所需要的壓強。在冬天與對汽車輪胎打氣，使之達到所需要的壓強。在冬天與在夏天打入輪胎內的空氣質量是否相同？為什么？在夏天打入輪胎內的空氣質量是否相同？為什么？答：不相同，在冬天打入輪胎內的空氣質量要大些。因答：不相同，在冬天打入輪胎內的空氣質量要大些。因為夏天氣溫高，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)理想氣體的壓強公式壓強公式knp 32 可知，

5、當壓強相同時，在冬天打入輪胎內的空氣密度可知，當壓強相同時，在冬天打入輪胎內的空氣密度（即質量）要大些。（即質量）要大些。 根據(jù)理想氣體的溫度公式，當根據(jù)理想氣體的溫度公式，當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）時，分子將停止運動。對此推論，你有何看法？請評判之。動。對此推論，你有何看法？請評判之。0k答：這種看法是錯誤的。因為理想氣體的溫度公式只答：這種看法是錯誤的。因為理想氣體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，已經不存在理想氣時，已經不存在理想氣體，溫度公式也就不

6、成立了。事實上，即使達到體，溫度公式也就不成立了。事實上，即使達到 -273-273C C，分子也還在作微小的振動，運動不會停止。，分子也還在作微小的振動，運動不會停止。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摩爾質量摩爾質量/ /1010-3-3kgkgmolmol-2-2 氣體種類氣體種類（A）溫度相同、壓強相同。）溫度相同、壓強相同。（B）溫度、壓強都不同。）溫度、壓強都不同。（C）溫度相同，但氦氣的壓強大于氮氣的壓強）溫度相同，但氦氣的壓強大于氮氣的壓強.（D）溫度相同，但氦氣的壓強小于氮氣的壓強）溫度相同，但氦氣的壓強小于氮氣的壓強.nkTp 解解TmkkTVN分子)He()N(2mm)He()N(2pp 一瓶氦氣和一瓶氮氣密度相同，分子平均平動動一瓶氦氣和一瓶氮氣密度相同，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 ，壓強為，壓強為 p ，溫度為，溫度為 T ,一個分子一個分子 的質量為