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理想气体的质量

在文檔中 www.drhuang.com (頁 37-49)

2. 理想气体的种类 .

气体的物质的量决定

不同种类的理想气体 , 具有相同的状态 ,

同时具有相同的物质的量 , 这个恒量就相同 .

例题一 : 见课本 P.29

例题 二 : 一水银气压计中混进了空气,因而在 27℃ ,外界 大气压为 758 毫米汞柱时,这个水银气压计的读数为 738 毫米汞柱,此时管中水银面距管顶 80 毫米,当温度降至 -3

时,这个气压计的读数为 743 毫米汞柱,求此时的实际 大气压值为多少毫米汞柱?

引导学生按以下步骤解答此题:

( 1 )该题研究对象是什么?

混入水银气压计中的空气

( 2 )画出该题两个状态的示意图:

( 3 )分别写出两个状态的状态参量:

p1=758-738=20mmHg V1=80Smm3

S

是 管的横截面积)

T1=273+27=300 K

p2=p-743mmHg

V2=

738+80

S-743S=75Smm3 T2=273+

-3

=270K

解得 p=762.2 mmHg

四、气体热现象的

微观意义

(一)气体分子运动的特点

( 1 )气体间的距离较大,分子间的相互作用力十分 微弱,可以认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外 不受力作用,每个分子都可以在空间自由移动,一定 质量的气体的分子可以充满整个容器空间 , 无一定的 形状和体积。

( 2 )分子间的碰撞频繁,这些碰撞及气体分子与器 壁的碰撞都可看成是完全弹性碰撞。气体通过这种碰 撞可传递能量,其中任何一个分子运动方向和速率大 小都是不断变化的,这就是杂乱无章的气体分子热运 动。

( 3 )从总体上看气体分子沿各个方向运动的 机会均等,因此对大量分子而言,在任一时刻 向容器各个方向运动的分子数是均等的。

( 4 )大量气体分子的速率是按一定规律分布

,呈“中间多,两头少”的分布规律,且这个分布

状态与温度有关,温度升高时,平均速率会增

大。

(二)气体压强微观解释

1. 气体压强是大量分子频繁的碰撞容器壁而产生的 .

2. 影响气体压强的两个因素 :

(1) 气体分子的平均动能 , 从宏观上看由气体的温度决定 . 对确定的气体而言,温度与分子运动的平均速率有关

,温度越高,反映气体分子热运动的平均速率越大 .

(2) 单位体积内的分子数 ( 分子密度 ), 从宏观上看由气体的 体积决定 .

对确定的一定质量的理想气体而言,分子总数 N 是一 定的,当体积增大时,分子密度减小 .

(三)用气体分子动理论解释实验三定律 1. 解释玻意耳定律

一定质量( m )的理想气体,其分子总数( N )是一 个定值,当温度( T )保持不变时,则分子的平均速率

v )也保持不变,当其体积( V )增大几倍时,则单位 体积内的分子数( n )变为原来的几分之一,因此气体的 压强也减为原来的几分之一;反之若体积减小为原来的几 分之一,则压强增大几倍,即压强与体积成反比。这就是 玻意耳定律。

2. 对查理定律进行微观解释

一定质量( m )的气体的总分子数( N )是一定的,体 积( V )保持不变时,其单位体积内的分子数( n )也保持不 变,当温度( T )升高时,其分子运动的平均速率( v )也增 大,则气体压强( p )也增大;反之当温度( T )降低时,气 体压强( p )也减小。

3. 解释盖 · 吕萨克定律

一定质量( m )的理想气体的总分子数( N )是一定的

,要保持压强( p )不变,当温度( T )升高时,全体分子运 动的平均速率 v 会增加,那么单位体积内的分子数( n )一定 要减小(否则压强不可能不变),因此气体体积( V )一定增 大;反之当温度降低时,同理可推出气体体积一定减小。

例 1. 从微观领域解释 : 一定质量的理想气体 ,

在状态发生变化时 , 至少有两个状态参量同时

发生变化 , 而不可能只有一个参量发生变化 ,

其它两个参量不变 .

例 2. 对一定质量的理想气体 , 下列四个论述

中正确的是 ( )

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