第九章气体的基本性质

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气体动理论和理想气体模型

热力学的出发点和方法与分子物理并不相同。
热力学并不考虑物质的微观结构和过程，以观测和实验事实作依据，主要从能量观点出发，分析研究在物态变化过程中有关热功转换的关系和条件。热力学是宏观理论，分子物理学是微观理论。热力学所研究的物质宏观性质，经分子物理学的分析，才能了解其本质；分子物理学的理论，经热力学的研究而得到验证。分子物理学和热力学彼此联系，两者相互补充，不可偏废。物体的宏观性质是由物体内分子之间的相互作用和
国际上规定热力学温标为基本温标，用T表示。
其单位是K(开尔文)。摄氏温标是常用的温标，用t
表示，其单位是℃，它与热力学温标之间有下面的
关系: t = T 273.15 .
3. 理想气体物态方程在平衡状态下，系统的V 、 p和T之间存在的关系，称为系统的物态方程。理想气体的物态方程可以表示为 m
同时B与C也达到热平衡态。这时候系统状态都不再改变，说明了A与B达到热平衡态。
热力学第零定律若系统A与B同时与系统C处于热平衡，
则A与B之间也必定处于热平衡。
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处于热平衡的所有系统必定具有相同的温度。
三、温度的微观解释
PV M

RT
理想气体物态方程
P
1 N V N0
RT n
R N0
1 2
mv x
2
1 2
mv y
2
mv z
2
22
1 2
mv x
2
1 2
mv y
2
1 2
mv z
2
1 1 1 3 1 2 ( m v ) ( kT ) kT 3 2 3 2 2
气体分子沿X,Y,Z三个方向运动的平均平动

理想气体的性质与状态

理想气体的性质与状态气体是物质存在的一种形态，它具有独特的性质和状态。

在理论化学和物理学中，我们常常使用理想气体模型来描述气体的性质与状态。

理想气体是一个理想化的概念，用来简化气体的复杂行为，并且可以作为其他气体模型的基础。

在本文中，我们将重点讨论理想气体的性质与状态。

理想气体的性质：1. 分子自由运动：理想气体的分子没有相互作用力，它们以高速碰撞并独自运动。

这意味着理想气体的分子之间没有吸引力或斥力。

这个性质使得理想气体的分子可以自由地扩散和混合。

2. 碰撞无损失：理想气体的分子之间碰撞是完全弹性的，没有能量的损失。

这意味着分子在碰撞后会保持它们的动能和动量，但方向可能会改变。

这种无损失碰撞的性质是理想气体的一个重要特征。

3. 分子间距离较大：理想气体的分子之间的距离较大，相对于分子的尺寸来说，它们之间几乎没有相互作用。

这导致理想气体的密度相对较低，并且具有较低的相互作用能。

4. 分子不占据体积：理想气体的分子体积可以忽略不计，相对于容器的尺寸来说，理想气体的分子体积非常小。

这使得理想气体可以均匀地扩散到整个容器中。

理想气体的状态：理想气体的状态可以由一些基本参数来描述，这些参数包括压力、体积、温度和物质的量。

根据理想气体状态方程，也称为理想气体定律，可以得到下面的关系式：PV = nRT其中，P表示气体的压力，V表示气体的体积，n表示气体的摩尔数，R表示理想气体常量，T表示气体的温度。

这个方程可以用来描述气体在不同条件下的行为。

1. 压力：气体的压力是指气体分子对容器壁的碰撞产生的压强。

压力是一个力的量度，可以通过单位面积上分子碰撞的次数来表示。

在理想气体模型中，气体分子的平均碰撞频率与压力成正比。

2. 体积：气体的体积是指气体分子占据的空间。

在理想气体模型中，气体分子被认为是点状的，占据的体积可以忽略不计。

因此，理想气体的体积主要取决于容器的尺寸。

3. 温度：气体的温度是指气体分子的平均动能。

气体固体和液体的基本性质

气体的状态方程
T f ( p,V )
理想气体的状态方程 pV m RT M
或者写为 PV RT （克拉珀龙方程）
说明 (1) 理想气体的宏观定义：在任何条件下都严格遵守克拉
珀龙方程的气体； (2) 实际气体在压强不太高，温度不太低的条件下，可当作
理想气体处理。且温度越高、压强越低，精确度越高.
4、分子之间存在分子力作用
假定分子间的相互作用力有球对称性时，分子间的相
互作用(分子力)可近似地表示为
f rs rt
(s t)
分子力
要分表子当现力为主r 斥要力表r0；现时当为，引r分力子.r力0 时主，
F
o
r0 ~ 1010 m
r0
r
r 109 m, F 0
分子力
二、理想气体模型理想气体的微观模型
单位：1m3 103 L 103dm3
压强(p) 作用于容器壁上单位面积的正压力（力学描述）
单位： 1Pa 1N m2
温度(T) 气体冷热程度的量度（热学描述）.
单位：温标 K（开尔文）. T 273.15 t
国际上规定水的三相点温度为273.16 K
3、理想气体物态方程
在平衡状态下，系统的V、p、和T 之间存在的关系，称为系统的物态方程。
§9-1 气体动理论理想气体模型
一、气体的分子状况
1、分子具有一定的质量和体积 1mol气体系统的分子数：6.022×1023mol-1
阿伏伽德罗常数：1 mol 物质所含的分子（或原子）的数目均相同 .
1mol氢气的总质量为：2.0×10-2kg ，每个氢分子的质量则为：3.3×10-27kg
§9-2 理想气体压强和温度

高中物理气体的性质公式总结

高中物理气体的性质公式总结高中物理气体的性质公式1.气体的状态参量：温度：宏观上，物体的冷热程度;微观上，物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志热力学温度与摄氏温度关系：T=t+273 {T:热力学温度(K)，t:摄氏温度(℃)｝体积V：气体分子所能占据的空间，单位换算：1m3=103L=106mL压强p：单位面积上，大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力，标准大气压：1atm=1.013×105Pa=1900pxHg(1Pa=1N/m2)2.气体分子运动的特点：分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外，相互作用力微弱;分子运动速率很大3.理想气体的状态方程：p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量，T为热力学温度(K)｝注:(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关;(2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体，使用公式时要注意温度的单位，t为摄氏温度(℃)，而T为热力学温度(K)。

高中物理气体的性质1.气体的状态参量：温度：宏观上，物体的冷热程度;微观上，物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志，热力学温度与摄氏温度关系：T=t+273 {T:热力学温度(K)，t:摄氏温度(℃)｝体积V：气体分子所能占据的空间，单位换算：1m3=103L=106mL压强p：单位面积上，大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力，标准大气压：1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)2.气体分子运动的特点：分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外，相互作用力微弱;分子运动速率很大3.理想气体的状态方程：p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量，T为热力学温度(K)｝注:(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关;(2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体，使用公式时要注意温度的单位，t为摄氏温度(℃)，而T为热力学温度(K)。

高三物理第九章气体性质

高三物理第九章气体性质高三物理第九章气体性质高考导航本章研究的是理想气体状态变化的规律.基本规律有玻意耳定律.查理定律.盖__8226;吕萨克定律.理想气体状态方程.问题种类有液柱移动问题.图线问题.能量转化问题等.研究的主要方法有极端分析法.假设法等.通过对以上问题和方法理解和掌握,建立起基本的热学知识体系.本章考查的重点是玻意耳定律.理想气体状态方程和图像问题.题目的特点往往是研究对象不单一,且状态描述复杂.复习时要在理解概念.规律的同时,清楚各种题型的各自特点与解决方法.液柱移动问题的基本方法是假设推理法,在三个状态量均变化时,可根据情况假设其中一个不变,再运用气体定律进行推理法,在三个状态量均变化时,可根据情况假设其中一个不变,再运用气体定律进行推理,得出矛盾,从而得到正确结论;关联气体问题要分别对各部分气体列出状态方程,再寻求初态和末态各部分气体的体积关系和压强关系,使问题得到求解,该问题是高考热点,同学在复习时要多加练习.图线问题和能量转换问题则经常结合起来考查,此处考查面较广,多以选择题出现,复习时应深入理解图像的物理意义和热力学第一定律中三个量各自由谁决定.考点精析一.气体的状态分析描述气体状态的参量实际上是四个参量:物质的量.温度.体积和压强．物质的量是气体的化学参量．它反映气体分子数的多少． (M为气体的质量,μ为这种气体的摩尔质量), (V 为气体体积,Vmol为该气体的摩尔体积, N为分子总数,阿伏伽德罗常数NA)温度是气体的热学参量,在热学计算中应采用热力学温标,其它的温标要换算到国际温标上去．常见的是将摄氏温标转换为热力学温标．体积是气体的几何参量．由于气体总是充满它可以充满的任何空间,所以气体的体积即等于容器的体积．在分析气体的各个状态下的体积变化时,可以通过按照题意画草图的方法把气体的体积变化找出来．压强是气体的力学参量,气体压强是由大量的无规则运动的气体分子对容器器壁频繁碰撞产生的．气体压强分析是气体状态分析的重点．压强的分析的步骤是:1．运用受力分析的方法,找到与气体发生作用的物体受到的所有的作用力(其中一定包括所研究的气体对这个物体的作用力)．2．从题意中判断物体的加速度．3．运用牛顿第二定律求出气体的压强．二.状态与过程对于一定质量的气体来说,如果温度.体积和压强这三个量都不改变,我们就说〝气体处于一定的状态中〞,这里说的状态,应是平衡状态,即平衡态．对于气体当它的质量.温度.体积和压强都不变时,气体就处于一定的状态;一定质量气体的温度.体积和压强当中只要有两个量变化,气体的状态就改变．气体从一个状态变化到另一个状态,都要经历一个过程．这个过程可以很复杂,不过在高中阶段,我们所涉及到的气体状态变化过程都是比较缓慢进行的,可以近似地将这个过程看作是一个个平衡状态的缓慢过渡过程．用图象能够最直观地展现从一个状态缓慢地过渡到另一个状态所经历的物理过程．图象中的点表示气体所处的某个状态,线段表示从一个状态到另一个状态所经历的过程．三.理想气体的模型从宏观角度看,理想气体就是严格遵循三个气体实验定律的气体．实验表明在常温常压下实际气体可以看作是理想气体．从微观角度看,可以看成是大量的弹性质点的集合体:1．分子自身的线度与分子间距离相比较可以忽略不计;2．除碰撞瞬间之外,分子间的作用力可以忽略不计;3．分子之间.分子与器壁之间的碰撞是弹性碰撞.四.理想气态状态方程的应用:理想气体状态方程有两种表达形式和首先应理解两种气态方程的不同的适用范围: 所表示的是定质量的气体发生变化后的两个状态之间的关系．则表述了任一状态下,理想气体状态参量之间的关系．其次:处理问题的基本步骤1．确定研究对象是哪一部分气体2．确定研究对象的初.末状态,对初.末状态的状态参量做分析一般要注意的是具体问题中的气体质量变不变,如果气体质量不变就采用理想气体状态方程解决问题;如果气体质量变化就采用克拉珀龙状态方程解决问题．3.依据气体状态方程代入状态参量进行运算操作．五.理想气体状态方程的图象的物理意义p-V 图中线段与体积轴所包围的面积,p-T和V-T图中图线的斜率各有其物理意义．由 ,在p-T图中, ;在V-T图中, ．对于一定质量的理想气体在p-T图中过原点的线段的斜率与体积成反比;对于一定质量的理想气体在V-T图中过原点的线段的斜率与压强成反比．真题解析1．某同学用同一个注射器做了两次验证玻意耳定律的实验,操作完全正确,根据实验数据却在P.V图上画出了两条不同的双曲线如图9－1所示,造成这种情况的可能原因是( )．A．两次实验中空气质量不同B．两次实验中温度不同C．两次实验中保持空气质量.温度相同,但所取的气体压强的数据不同D．两次实验中保持空气质量.温度相同,但所取的气体体积的数据不同(_·上海)图9—1[答案](A.B)[解析] 由克拉伯龙方程可以看出PV=nRT,对于外侧的图线,PV值较大,温度越高和气体的质量越大,图线向外移．只要是质量与温度不变,气体的压强和体积的变化,是在同一条等温线上变化,正确答案为A.B．说明除了上面的解法,也可以做一条等压线或者是等容钱,分析两图线的交点,从一个交点变化到另一个交点,也可以得到同样结论．2．对于一定量的理想气体,下列四个论述中正确的是()．A．当分子热运动变剧烈时,压强必变大B．当分子热运动变剧烈时,压强可以不变C．当分子间的平均距离变大时,压强必变小D．当分子间的平均距离变大时,压强必变大(2000·全国)[答案](B)[解析] 影响理想气体的压强的因素有两个,一个是温度,一个是体积,对A.B 两选项,由于热运动都加剧,温度升高,但都无法确定气体体积的变化,压强的变化就不一定,B正确,对C.D两项,可判断气体体积变大,但温度的变化是不确定的,压强的变化就不是确定的,C.D两项不能选．3．一横截面积为S的气缸水平放置,固定不动．气缸壁是导热的,两个活塞A和B将气缸分隔为1.2两气室,达到平衡时1.2两气室体积之比为3:2,如图9－3所示．在室温不变的条件下,缓慢推动活塞A,使之向右移动一段距离d．求活塞B向右移动的距离．不计活塞与气缸壁之间的磨擦．(2000·全国)图9—3[答案]( )[解析] 因气缸水平放置,又不计活塞的摩擦,故平衡时两气室内的压强必相等,设初态时气室内压强为p0,气室1.2的体积分别为V1和V2;在活塞A向右移动d的过程中活塞B向右移动的距离为_;最后气缸压强为ρ．因温度不变,分别对气室1和2的气体运用玻意耳定律,得气室1 p0V1=P(V1－Sd＋S_) (1)气室2 p0V2＝p(V2－S_) (2)由(1).(2)两式解得由题意, 得3．如如图9－4所示,某压缩式喷雾器储液桶的容量是5．7_10－3m3．往桶内倒入4．2_10－3m3的药液后开始打气,打气过程中药液不会向外喷出．如果每次能打进2．5_10－4m3的空气,要使喷雾器内空气的压强达到4标准大气压应打气几次?这个压强能否使喷雾器内的药液全部喷完?(设大气压强为1标准大气压) (2000·山西)图9—4[答案](18,能全部喷完)[解析] 设标准大气压为p0,药桶中空气的体积为V．打气N次以后,喷雾器中的空气压强达到4标准大气压,打入的气体在1标准大气压下的体积为0．25N．则根据理想气体状态方程,p0V＋p0_0.25N=4p0V(1)其中 V=5．7_10－3－4．2_10－3=1．5_10－3m3代入数值,解得N=18 (2)当空气完全充满药桶以后,如果空气压强仍然大于大气压,则药液可以全部喷出．由玻——马定律,4p0V=5.7p_10－3 (3)解得,p=1.053p0 (4)所以,药液可以全部喷出．说明方程(1)也可以从质量守恒的角度来理解,以所有打入的气体与原有气体的总和为研究对象,由克拉珀龙方程: ,其中M为摩尔质量,则初状态的质量总和与末状态的质量总和保持不变,即:变形后即为(1)式．在第②问的求解中显然取了一种理想状态,即每次只是喷出药液而空气不随药液出去．4．麦克劳真空计是一种测量极稀薄气体压强的仪器,其基本部分是一个玻璃连通器,其上端玻璃管A与盛有待测气体的容器连接,其下端D经过橡皮软管与水银容器R相通,如图9－5所示．图中K1.K2是互相平行的竖直毛细管,它们的内径皆为d,K1顶端封闭．在玻璃泡B与管C相通处刻有标记m．测量时,先降低R使水银面低于m,如图9－15(a)．逐渐提升R,直到K2中水银面与K1顶端等高,这时K1中水银面比顶端低h,如图9－15(b)所示．设待测容器较大,水银面升降不影响其中压强．测量过程中温度不变．已知B(m以上)的容积为V,K1的容积远小于V．水银密度为ρ图9—5(1)试导出上述过程中计算待测压强ρ的表达式．(2)已知V＝628cm3,毛细管直径d＝0．30mm,水银密度ρ=13．6_103kg／m3,h＝40mm,算出待测压强ρ(计算时取g＝10m／s2．结果保留两位数字)．(99．广东)[答案](1)[ (2)p2.4_10－2Pa][解析] (1)水银面升到m时,B中气体刚被封闭,压强为待测压强p．这部分气体末态体积为ah, 压强为p+hρg,由玻意耳定律,得(1)整理得根据题给条件, 远小于V,得(2)化简得(2)代入数值解得说明该题中麦克劳真空计是同学在平常不易接触到的仪器,加上题干文字繁多,条件比较多,怎样从纷繁复杂的条件中提炼出有用的信息条件,对同学的阅读理解能力要求较高．该题的另一难点在于如何利用题给条件．〝待测容器较大,水银面升降不影响其中压强〞与〝K1的容积远小于V〞来进行合理的近似,这就要求同学在复习当中对近似计算有充分的了解．近似计算有题给条件的近似.近似设置物理模型.在计算过程中处理数据的近似等几种,该题显然属于题给条件的近似．5．如图9－6所示,竖直放置的气缸内盛有气体,上面被一活塞盖住．活塞通过劲度系数k＝600N/m的弹簧与气缸相连接,系统处于平衡状态,已知此时外界大气压强ρ0=1.00_105N/m2,活塞到缸底的距离l＝0.500m,缸内横截面积S＝1.00_10－2m2．今在等温条件下将活塞缓慢上提到距缸底为2l处,此时提力为F＝500N,弹簧的原长l0应为多少?若提力为F＝700N,弹簧的原长l0又应为多少?图9—6不计算摩擦及活塞和弹簧的质量,并假定在整个过程中,气缸不漏气,弹簧都遵从胡克定律(_·全国·春招)[答案](l0=0.833m)[解析一] 设弹簧的原长为l0,气体原来的压强为p,后来为p’,则由玻意耳定律可得pl＝p’·2l, (1)在原来状态下,活塞受力如图9－35中甲图所示,由力学平衡可得pS=p0S＋k(l－10),(2)在后来状态下,活塞受力如图乙所示,由力学平衡可得p’S＋F=p0S＋k(2l－l0), (3)由(1).(2).(3)联立解得(4)由(2)式得(5)当F＝500N时,由(4)式得p=0.4p0,再代入(5)式得l0=1.50m．可见在整个过程中弹簧始终处于压缩状态．当F＝700N时,由(4)式得p＝0.8po,再代入(5)式得l0＝0．833m．可见在过程开始时弹簧处于压缩状态, 当活塞提到的距缸底距离超过l0=0.833m后,弹簧被拉伸．图9—35[解析二] 设开始时弹簧的压缩量为_(当得出_为负值,则表示开始对弹簧被拉长),原来为l0,依题意得方程:p0S＝pS＋k_,(1)p0S=p’S－k(l0－2_)＋F, (2)p’S·2(l0－_)＝pS(l0－_), (3)l0=l1+_, (4)由(1).(2).(3).(4)式联立,解得_=(p0S－2F＋2kl)/k, (5)当F＝500N时,代入(5)式,得_＝1．00m,l0=1．50m当F=700N时,代入(5)式,得_=0.333m,l0＝0．833m．说明该题是一道典型的含有弹簧的力热综合题,由于l0与l及2l的大小关系不明．即不明确在初.末状态下弹簧是处在伸长状态还是压缩状态,给确定初.末状态的压强带来不便,也增加了该题的难度,在中学阶段,处理这类问题的方法是先作出假设,然后列方程求解,对初.末状态弹簧的情况假设不同,可能所列方程形式有所不同,但并不影响解题结果．7．在一密封的啤酒瓶中,下方为溶有CO2的啤酒,上方为纯CO2气体．在20℃时,溶于啤酒中的CO2的质量为mA＝1．050_10-3kg,上方气体状态CO2的质量为mB＝0．137_10-3kg,压强为ρ0＝1标准大气压．当温度升高到40℃时,啤酒中溶解的CO2的质量有所减少,变为m’A＝mA－△m,瓶中气体CO2的压强上升到P1:已知: ,啤酒的体积不因溶入CO2而变化,且不考虑容器体积和啤酒体积随温度的变化．又知对同种气体,在体积不变的情况下与m成正比．试计算p1等于多少标准大气压(结果保留两位有效数字)．(_·全国)[答案](p1＝1．6标准大气压)在400c时,溶入啤酒的CO2的质量为m’A＝mA－Δm因质量守恒,气态CO2的质量为m’B＝mB+Δm由题设,由于对同种气体,体积不变时, 与m成正比,可得由以上各式解得算得p1=1．6标准大气压说明此题提供了一个从未见过的新关系式:m’A／mA=0.60_p1／p0,为我们解决问题提供了新的信息,不能因为与其原有知识结构中的溶液及气休密度与压强的关系等似乎不相通而加以拒绝,仍循定势思维,用原溶液及气态公式求解,那样就走入歧途,问题得不到解．如果用开放的心态,来理解这个关系式,再顺应题设p/T与m成正比,写出比例式则p1/p0=m’BT0/mBT1再加上题中提下式:m’A=mA－△m,由CO2质量守恒,m’B＝mB＋△m即可求得．8．一定质量的理想气体由状态A经过图9－9中所示过程变到状态B,在此过程中气体的密度( )．A．一直变小B．一直变大C．先变小后变大 D．先变大后变小(_·全国综合)图9—9[答案](A)[解析] 分别过A.B两条等容线,可以看出,从A→B体积变大,密度变小．A正确．9．图9－10中活塞将气缸分成甲.乙两气室,气缸.活塞(连同拉杆)是绝热的,且不漏气．以E甲.E乙分别表示甲.乙两气室中气体的内能,则在将拉杆缓慢向外拉的过程中()．A．E甲不变,E乙减小B．E甲增大,E乙不变C．E甲增大,E乙减小D．E甲不变,E乙不变(2000·全国)9—10[答案](C)[解析] 因为气缸是绝热的,当活塞缓慢向外拉时,甲.乙两团气体与外界不发生热量交换,对甲气体活塞对它做功,内能将增大,而对乙气体则针外做功,内能将减小．10．有一医用氧气钢瓶,瓶内氧气的压强p=5．0_106Pa,温度t=27℃,求氧气的密度．氧的摩尔质量μ=3.2_10－2kg／mol．(结果取两位数字．) (2000·天津)[答案](64kg/m3)[解析] 设钢瓶内氧气的摩尔数为n,体积为V,则有(1)氧气密度(2)由(1).(2)式联立得(3)以题给数据代入得(4)说明本题中用到的克拉珀龙方程PV=nRT,在全国高考中不要求．11．有人设计了一种测温装置,其结构如图9－11所示．玻璃泡A内封有一定量气体,与A相连的B管插在水银槽中,管内水银面的高度_即可反映泡内气体的温度,即环境温度,并可由B管上的刻度直接读出．设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计．图9—11(1)在标准大气压下对B管进行温度刻度(标准大气压相当于76cm水银柱的压强)．已知当温度t1＝27℃的刻度线．管内水银面高度_1=16cm．问t=0℃的刻度线在_为多少厘米处?(2)若大气压已变为相当于75cm水银柱的压强,利用该测温装置测量温度时所得读数仍为27℃,问此时实际温度为多少?(97·上海)[答案](21．4cm, 22℃)[解析] (1)由于B管的体积与A泡体积相比可忽略不计,该过程为等容过程,有以P1=76－16=60cmHgT1=273+27=300KT=273K 代入上式得(2)此时A泡内气体压强实际代入数据得℃说明利用气态方程解决问题时,一定要明确气体状态变化过程,该题的第(1)问,状态变化过程很明确,即A泡内的气体从压强为60cmHg,温度为300K,等容变化到0℃时,由查理定律求出此时压强,就可求出B管中水银柱的高度,从而确定0℃的位置．而对第(2)问中,气体的状态变化,就不是那么明显,读者必须深挖题目隐含条件,进行创设情境,从测温装置上得到的读数为27℃,说明这时B管中的水银柱的高度为16cm,这一定量气体的压强为75－16＝59cmHg,设温度为T_,将这一定量气体等容变化到压强为60cmHg,温度为300K的状态,利用查理定律,就可求出T_．也可将这一定量气体等容变化到压强为54.6cmHg,温度为0℃时,再由查理定律求出T_．下面我们就给出在标准大气压下对B管进行温度刻度的表达式:设标准大气压P0=76cmHg,当温度为T1时,水银柱的高度为_1,那么当水银柱高为_时,温度为T_代入数据:用摄氏温度表示:例:当_=16cm时t=27℃当_=21.4cm时t=0℃我们也可以给出,大气压强发生变化时,利用这个温度计测量温度的校正式:设P0为标准大气压,P’为当时的大气压,当温度计的示数为T1时,水银柱高度为_1,校正式为:12．如图9－12所示,一水平放置的气缸,由截面积不同的两圆筒联接而成．活塞A.B用一长为3l的刚性细杆连接,它们可以在筒内无摩擦地沿地沿水平方向左右滑动．A.B的截面积分别为SA＝30cm2.SB＝15cm2．A.B之间封闭着一定质量的理想气体．两活塞外侧(A的左方和B的右方)都是大气,大气压强始终保持为P0＝1．0_105Pa．活塞B的中心连一不能伸长的细线,细线的另一端固定在墙上．当气缸内气体温度为T1=540K,活塞A.B的平衡位置如图所示,此时细线中的张力为F1＝30N．图9—12(1)现使气缸内气体温度由初始的540K缓慢下降,温度降为多少时活塞开始向右移动?(2)继续使气缸内气体温度下降,温度降为多少时活塞A刚刚右移到两圆筒联接处?(3)活塞A移到两圆筒联接处之后,维持气体温度不变,另外对B施加一个水平向左的推力,将两活塞慢慢推向左方,直到细线拉力重新变为30N．求此时的外加推力F2是多大．(_·北京·春招)[答案](450K,270K,90N)[解析] (1)设气缸内气体压强为P,F为细线中的张力,则活塞A.B及细杆这个整体的平衡条件为P0SA－PSA＋PSB－P0SB＋F=0解得①对于初始状态,F＝F1=30N,代入①式,就得到气缸中气体的初始压强由①式看出,只要气体压强P＞P0,细线就会拉直且有拉力,于是活塞不会移动,使气缸内气体温度降低是等容降温过程,当温度下降使压强降到P0时,细线拉力变为零,再降温时活塞开始向右移,设此时温度为T2,压强P2=P0,有②得 T2=450K③(2)再降温,细线松了,要平衡必有气体压强P=P0,是等压降温过程,活塞右移,体积相应减小,当A到达两圆筒联接处时,温度为T3,④得T3=270K ⑤(3)维持T3=270K不变,向左推活塞,是等温过程,最后压强为PA, 有⑥推力F2向左,由力的平衡条件得⑦解得F2=90N ⑧_lt;/P_lt;p_gt;。

第九章气体、固体和液体的基本性质

9-10 容器内盛有 1.50 mol 氮气，其分子热运动动能的总和为 9.63×103 J，求容器内氮气的温度。解：设系统内气体的温度为 T，分子热运动动能的总和，就是 3 个平动、2 个转动和 1 个振动自由度上平均动能之和，即： Ek = ν
i 6 RT = 1.5 × × 8.31× T 2 2
主要差异：1.忽略分子的体积，将分子看成质点；2.分子间的相互作用以及分子与容器器壁分子之间的相互作用力简化为：弹性碰撞，并且除碰撞外不存在相互作用。
9-2 在一个容器内盛有理想气体，而容器的两侧分别与沸水和冰相接触(热接触)。显然，当沸水和冰的温度都保持不变时，容器内理想气体的状态也不随时间变化。问这时容器内理想气体的状态是否是平衡态？为什么？
而实验表明在室温下氢分子的振动自由度不被激发，所以内能应为：
U=
1 ( 3 + 2) RT = 6.23 ×103 J . 2
5
氦气分子是单原子分子， i = t = 3 , r = 0 , s = 0 , 代入内能表达式，得： U =
3 RT = 3.74 ×103 J . 2
9-13 将 10 g 氧气(看作理想气体)从 20℃加热到 50℃，内能增大多少？
p3V2 M RT
1
一瓶氧气可用 n 天： n =
p1VM p2 VM − m1 − m2 RT = V ( p1 − p2 ) = 32 × (130 −10 ) = 9.6 ( 天 ) = RT p3V2 M ∆m p3V2 1× 400 RT
3
9-4 在一个容积为 10 dm 的容器中贮有氢气，当温度为 7℃时，压强为 50 atm。由于容器漏气，当温度升至 17℃时，压强仍为 50 atm，求漏掉氢气的质量。

燃气供应工程第9章燃气燃烧基本理论

tth 是燃气燃烧过程控制的一个重要指标，它表明某种燃气在一定条件下燃烧，其烟气所能达到的最高温度。
4、实际燃烧温度tact：
实际燃烧温度与理论燃烧温度的差值随工艺过程和炉窑结构的不同而不同，很难精确计算出来。经验公式为：
tact tth
μ—高温系数。对一般工业炉窑可取0.65～0.85，无焰燃烧器的火道可取0.9。
干空气中N 2与O2 的容积比为：
yN2 : yO2 79: 21 3.76
燃气燃烧所需的理论空气量为： 1 n V0 0.5H 2 0.5CO (m )Cm H n 1.5H 2 S O2 0.21 4
一般情况下，燃气的热值越高，燃烧所需的理论空气量越多，还可用以下近似公式进行估算：对于天然气和LPG：
三、燃气燃烧的火焰传播
（一）火焰的传播方式：
正常的火焰传播爆炸爆燃
燃气在工业与民用燃烧设备中的燃烧过程都属于正常的火焰传播过程,在工业中常见的是紊流状态下的火焰传播。
（二）火焰传播速度Sn：
当管径大到一定程度时，管壁散热对火焰传播速度的影响消失，这时火焰传播速度走近于一最大值，该最大值称为法向火焰传播速度Sn。
二、燃气热值的确定：
1、定义：1 m 3燃气完全燃烧后所放出的全部热量。 2、燃气热值的计算： ①直接用实验方法测定；
②用各单一气体的热值根据混合法则计算。
H H1 y1 H 2 y2 H n yn
三、燃烧所需空气量：
（一）理论空气需要量：
3 按燃烧反应计量方程式，1 m（或 1kg）燃气完全燃烧所需的空气量，是实现燃气完全燃烧所需要的最小空气量。单位为： m3 / m3干燃气或 m3 / kg

第九章--气体的性质

九、气体的性质水平预测双基型★1.下列说法中正确的是( ).(A)一定质量的气体的体积是不会改变的(B)气体的体积等于所有分子的体积之和(C)所有气体的压强都是由气体受重力引起的(D)密闭容器内气体对各个方向上器壁的压强大小相同答案:D★2.一定质量的理想气体发生状态变化时,其状态参量p、V、T、的变化情况可能是( ).(1995年上海高考试题)(A)p、V、T都增大(B)p减小,V和T增大(C)p和V减小,T增大(D)p和T增大,V减小答案:ABD★★3.如图所示各图中,p表示气体的压强,V表示体积,T表示热力学温度,t表示摄氏温度,则正确描述一定质量理想气体等压变化规律的是图( ).(2002年上海高考试题)答案:AC纵向型★★4.如图所示,竖直插入水银槽的细长玻璃管内外两个水银面高度差为70cm,当时大气压为标准大气压.现保持温度不变,将玻璃管向上提起一些,管内水银面将( ).(A)向上移动(B)向下移动(C)不移动(D)先向下移动,然后再向上移动答案:A★★5.一定质量的理想气体可经不同的过程从一种状态(p1、V1、T1)变到另一种状态(p2、V2、T2),已知T2＞T1,则在这些过程中( ).(1990年全国高考试题)(A)气体一定从外界吸收热量(B)气体和外界交换的热量都是相等的(C)外界对气体所做的功都是相等的(D)气体内能的变化都是相等的答案:D★★6.某同用同一个注射器做了两次验证玻意耳定律的实验,操作完全正确.根据实验数据却在如图所示的p-V图上画出了两条不同的双曲线,造成这种情况的可能原因是( ).(2001年上海高考试题)(A)两次实验中空气质量小同(B)两次实验中温度不同(C)两次实验中保持空气质量、温度相同,但所取的气体压强的数据不同(D)两次实验中保持空气质量、温度相同,但所取的气体体积的数据不同答案:AB★★★7.一绝热隔板将一绝热长方形容器隔成两部分,两边分别充满气体,隔板可无摩擦移动.开始时,左边的气体的温度为0℃,右边的气体的温度为20℃,隔板处于静止状态,当左边的气体加热到20℃,右边的气体加热到40℃时,则达到平衡状态时隔板的最终位置( ).(2000年全国高考理科综合试题)(A)保持不动(B)在初始位置右侧(C)在初始位置左侧(D)决定于加热过程答案:B★★★8.如图所示,一端封闭的U形玻璃管竖直放置,左管中封闭有20cm长的空气柱,两管水银面相平,水银柱足够长.现将阀门S打开,流出部分水银,使封闭端水银面下降18cm,则开口端水银面将下降___cm(设此过程中气体温度保持不变,大气压强为76cmHg).答案:54★★★9.已知高山上某处的气压为0.40atm,气温为-30℃,则该处1cm3大气中的分子数约为____________个.(在标准状态下1mol气体的体积为22.4L).(1991年全国高考试题)答案:1.2×1019横向型★★★10.A、B为两个相同的固定在地面上的气缸,内部有质量相等的同种气体,且温度相同,C、D为两重物,质量m C＞m D,按如图所示方式连接并保持平衡.现使它们的温度都升高10℃,不计活塞质量及滑轮系统的摩擦,则系统重新平衡后( ).(A)C下降的高度比D下降的多(B)C下降的高度比D下降的少(C)C、D下降的高度一样多(D)A、B气缸内气体的最终压强与初始压强不相同答案:A★★★★11.如图所示,竖直放置的气缸内盛有气体,上面被一活塞盖住,活塞通过劲度系数k=600N/m的弹簧与气缸相连接,系统处于平衡状态.已知此时外界大气压强p0=1.00×105N/m?,活塞到缸底的距离t=0.500m,缸内横截面积S=1.00×10-2m2.今在等温条件下将活塞缓慢上提到距缸底为2l处,此时提力为F=500N.弹簧的原长l0应为多少?若提力为F=700N,弹簧的原长l0又应为多少(不计摩擦及活塞和弹簧的质量,并假定在整个过程中,气缸不漏气,弹簧都遵从胡克定律)?(2002年北京春季高考试题)答案:1.5m,0.833m★★★★★12.一球形热气球,其隔热很好的球皮连同吊篮等装载物的总质量为300㎏.经加热后,气球膨胀到最大体积,此时它的直径为18m,球内外气体成分相同,而球内气体压强则稍稍高过大气压,试求出刚好能使热气球上升时球内空气的温度.已知此时大气温度为27℃,压强为1atm,在标准状况下空气的密度为1.3㎏/m3.(第九届全国中学生物理竞赛决赛试题)答案:54℃阶梯训练气体的状态和状态参量双基训练★1.关于气体的体积,下列说法中正确的是( ).【1】(A)气体的体积与气体的质量成正比(B)气体的体积与气体的密度成反比(C)气体的体积就是所有气体分子体积的总和(D)气体的体积是指气体分子所能达到的空间答案:D★2.对于一定量的气体,下列说法中正确的是( ).(2000年全国高考试题)【1】(A)当分子热运动变剧烈时,压强必变大(B)当分子热运动变剧烈时,压强可以不变(C)当分子间的平均距离变大时,压强必变小(D)当分子间的平均距离变大时,压强必变大答案:B★3.在研究气体的热学性质时,描述气体的热力学状态的参量有_________.对于一定质量的气体,若这三个参量都不变,则气体状态________(选填”变化”或”不变”).若该气体状态发生改变,则至少有______个参量发生广变化.【1】答案:气体的温度、体积和压强,不变,两★4.据报道,美国的一个研究小组利用激光制冷技术,将铯原子冷却到了290nK的极低温度,这一温度是______K.某人体温是36.5℃,也可以说体温为__________K.某人体温升高 1.5℃,也可以说体温升高了_________K.【1.5】答案:2.9×10-7,309.5,1.5★★5.有一房间,上午10时温度为15℃,下午2时的温度为25℃,假定大气压强无变化,则下午2时与上午10时相比较,房间内的( ).【1.5】(A)空气密度增大(B)空气分子的平均动能增大(C)空气分子的速率增大(D)空气质量增大答案:B纵向应用★★6.如图所示,粗细均匀的U形管竖直放置,管内由水银柱封住一段空气柱.如果沿虚线所示的位置把开口一侧的部分截掉,保持弯曲部分管子位置不动,则封闭在管内的空气柱将( ).【2】(A)体积变小(B)体积变大(C)压强变小(D)压强不变答案:A★★7.对于一定质量的气体,下列说法中上正确的是( ).【2】(A)如果体积V减小,气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的总冲量一定增大(B)如果压强p增大,气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的总冲量一定增大(C)如果温度T不变,气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的总冲量一定不变(D)如果密度ρ不变,气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的总冲量一定不变答案:B★★8.如图所示,水平放置的一根玻璃管和几个竖直放置的U形管内都有一段水银柱,封闭端里有一定质量的气体,图(a)中的水银柱长度和图(b)、(c)、(d)中U形管两臂内水银柱高度差均为h=10cm,外界大气压强p0=76cmHg,则四部分气体的压强分别为p a=________cmHg,p b=__________cmHg,p c=_______cmHg,p d=_________cmHg.【3】答案:76,86,66,86★★★9.如图所示,一个横截面积为S 的圆筒形容器竖直放置.金属圆板A 的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面的夹角为θ,圆板的质量为M.不计圆板与容器内壁之间的摩擦.若大气压强为p 0,则被圆板封闭在容器中的气体的压强p 等于( ).(1994年全国高考试题)＞＞p.147【3】 (A)S Mgcos p 0θ+ (B)θθScos Mg cos p 0+ (C)S Mgcos p 20θ+ (D)S Mg p 0+答案:D★★★10.如图所示,一气竖直倒放,气缸内有一质量不可忽略的活塞,将一定量的理想气体封在气缸内,活塞与气缸擘无摩擦,气体处于平衡状态.现保持温度不变把气缸稍微倾斜一点.在气缸达到平衡后,与原来相比,则( ).(2000年广东高考试题)【3】(A)气体的压强变大 (B)气体的压强变小(C)气体的体积变大 (D)气体的体积变小答案:AD★★★11.关于大气压的存在,有个科学史上传为美谈的”马德堡半球”实验:1645年,德国的马德堡有个叫格里克的人做了两个中空的金属半球,直径均为1.2英尺(约0.37m),如图所示.把它们扣在一起,然后抽去其中的空气,这两个半球靠大气的压力紧密地连在一起,用16匹马方才拉开.试估算要把此马德堡半球分开,这16匹马对每个半球作用的拉力约为_________N.【4】答案:1.1×104横向拓展★★★12.如图所示,用弹簧秤拉着一支薄壁平底玻璃试管,将它的开口向下插在水银槽中,由于管内有一部分空气,此时试管内水银面比管外水银面高h.若试管本身的重力与管壁的厚度均不计,此时弹簧秤的示数等于( ).【3】(A)进入试管内的H 高水银柱的重力(B)外部大气与内部空气对试管平底部分的压力之差(C)试管内高出管外水银面的h 高水银柱的重力(D)上面(A)(C)所述的两个数值之差答案:BC★★★13.如图所示,一圆柱形容器上部圆筒较细,下部的圆筒较粗且足够长,容器的底是一个可以沿下部圆筒无摩擦移动的活塞S,用细绳通过测力计F将活塞提着,容器中盛水.开始时,水面与上圆筒的开口处在同一水平面上,在提着活塞的同时使活塞缓慢地下移,在这个过程中,测力计的示数是( ).【4】(A)先变小,然后保持不变(B)一直保持不变(C)先变大,然后变小(D)先变小,然后变大答案:A★★★★14.如图所示是医院给病人输液的部分装置示意图.在输液过程中( ).【5】(A)A 瓶中的药液先用完(B)B 瓶中的药液先用完(C)随着液面下降,A 瓶内C 处气体压强逐渐增大(D)随着液面下降,A 瓶内C 处气体压强保持不变答案:AC★★★★15.如图所示.粗细均匀的U 形细管水平部分长为L,管中盛有一定质量的液体,当U 形管以加速度a 向右运动时,两管中液面的高度差Δh=_______.【5】答案:gLa ★★★★16.如图所示,粗细均匀的试管,横截面积为S,质量为m 的活塞可在其内部无摩擦地滑动,它封闭了一段气柱.现使试管在水平面内以角速度ω绕轴OO′匀速转动,此时活塞和转轴的距离为L.活塞不漏气,运动中封闭气体的温度不变,大气压强为p 0,.则此时封闭气体的压强为多少?＞＞p.148【6】答案:SL m p 20ω= ★★★★★17.如图所示,芹边容器里液体的密度为ρ1,右边容器里液体的密度为ρ2,a 、b 两管液柱的高度差为h,容器A 中气体的压强为_______(已知大气压强为p 0).(第四届全国力学竞赛试题)【l0】答案:12210A gh p p ρρρρ--= 气体实验定律双基训练★1.关于温度,下列说法中正确的是( ).【1】(A)气体的温度升高1℃,也可以说温度升高1K;温度下降5K,也就是温度下降5℃(B)温度由摄氏温度t 升至2t,对应的热力学温度由T 升至2T(C)绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时,用实验方法测出的温度(D)随着人类制冷技术的不断提高,总有一天绝对零度会达到答案:A★2.一定质量的气体在等温变化过程中,下列物理量中将发生变化的是( ).【1】(A)分子的平均动能 (B)单位体积内的分子数(C)气体的压强 (D)分子总数答案:BC★★3.一定质者的气体在等容变化过程中.温度每升高1℃,压强的增加等于它在300K时压强的( ).【2】(A)1/27 (B)1/273 (C)1/300 (D)1/573答案:C★★4.下列关于盖·吕萨克定律的说法中正确的是( ).【2】(A)对于一定质量的理想气体,在保持压强不变的情况下,温度每升高1℃时,其体积的增量是温度升高前体积的1/273(B)对于一定质量的理想气体.在保持压强不变的情况下,温度每升高1℃时,其体积的增量是它在0℃时体积的1/273(C)对于一定质量的气体,在保持压强不变的情况下,其体积与温度成止比(D)对于一定质量的气体,在保持压强不变的情况下,其体积与热力学温度成正比答案:BD★★5.如图所示,将一只倒置的试管竖直地插入容器内,试管内原有的空气被压缩,此时,试管内外水面的高度差为h,若使试管插入水中的深度增大一些,则试管内外水面的高度差将( ).(1990年上海高考试题)【2.5】(A)增大(B)减少(C)保持不变(D)无法确定答案:A★★6.如图所示,密封的U形管中装有水银,左、右两端都封有空气,两水银面的高度差为h.把U形管竖直浸没在热水中,高度差将( ).【3】(A)增大(B)减小(C)不变(D)两侧空气柱的长度未知,不能确定答案:A纵向应用★★7.在冬季,剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚,第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧,不易拔出来,主要原因是( ).(2001年上海理科综合试题)【2】(A)软木塞受潮膨胀(B)瓶口因温度降低而收缩变小(C)白天气温升高,大气压强变大(D)瓶内气体因温度降低而压强减小答案:D★★8.人们常常用充气泵为金鱼缸内的水补充氧气,右图所示为充气泵气室的工作原理图.没大气压强为p0,气室中的气体压强为p,气通过阀门S1、S2与空气导管相连接,下列选项中正确的是( ).(2002年上海春季高考理科综合试题)【2.5】(A)当橡皮碗被拉伸时,p＞p0,S1关闭S2开通(B)当橡皮碗被拉伸时,p＜p0,S1关闭,S2开通(C)当橡皮碗被压缩时,p＞p0,S1关闭,S2开通(D)当橡皮碗被压缩时,p＜p0,S1关闭,S2开通答案:C★★9.我国民间常用”拔火罐”来治疗某些疾病,即用一个小罐将纸燃烧后放入罐内,然后迅速将火罐开口端紧压在人体的皮肤上,待火罐冷却后,火罐就紧紧地被”吸”在皮肤上,试用气体的有关性质解释这个现象.【4】答案:火罐内的气体体积一定,冷却后气体的温度降低,压强减小,故在大气压力作用下被”吸’’在皮肤上.★★★10.如图所示,轻弹a管(上端封闭,下端开口).使两段水银柱及被两段水银柱封闭的空气柱合在一起.若此过程中温度不变,水银柱与管壁密封很好,则b 管水银柱的下端而A′与原来a 管水银柱的下端面A 相比,将( ).【4】(A)在同一高度 (B)稍高(C)稍低 (D)条件不足,无法判断答案:C★★★11.气压式保温瓶内密封空气体积为V ,瓶内水面与出水口的高度差为h,如图所示.设水的密度为ρ,大气压强为p 0,欲使水从出水口流出,瓶内空气压缩量ΔV 至少为__________.【4】答案:ghp ghV 0ρρ+ ★★★12.房间里气温升高3℃时,房间内的空气将有1％逸出到房间外,由此可计算出房间内原来的温度是________℃.【4.5】答案:24★★★13.活塞式气泵是利用气体体积膨胀来降低气体压强的.已知某贮气筒的容积为V,气泵每抽一次,抽出的气体体积为V′=V/2.设抽气过程中温度不变,贮气筒内原来气体的压强为p 0,则对它抽气三次后,贮气筒内气体压强变为多少?【5】答案:278p 0 ★★★14.氧气瓶在车间里充气时,压强达1.5×107Pa,运输到工地上发现压强降为1.35×107Pa,已知车间里的温度为27℃,工地上的温度为-3℃,试判断氧气瓶在运输途中是否漏气(氧气瓶本身的热膨胀忽略不计).【5】答案:不漏气★★★15.一个容积为5L 的没有气的篮球,用横截面积为5cm 2、冲程为25cm 的打气筒打气,在打第81次时,打气筒中活塞至少下压多少才能使空气进入篮球(设打气过程中气体的温度保持不变,p 0=76cmHg)?【6】答案:12.5cm★★★16.如图所示,圆柱形气缸倒置在水平粗糙的地面上,气缸内部封有一定质量的空气,气缸质量为10㎏,缸壁厚度可不计,活塞质量为5㎏,其横截面积为50cm 2,活塞与缸壁间的摩擦不计.当缸内气体温度为27℃时,活塞刚好与地面相接触,但对地面无压力.现对气缸传热,使缸内气体温度升高.问:当气缸对地面无压力时,缸内气体温度是多少℃(已知大气压强p 0=1.0×105Pa)?【6】答案:127℃★★★17.如图所示,上端开口的圆柱形气缸竖直放置,横截面积为0.2m 2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A 封闭在气缸内.温度为300K时,活塞离气缸底部的高度为0.6m.将气体加热到330K 时,活塞上升了0.05m,不计摩擦力及固体体积的变化.求物体A 的体积.(2002年上海高考试题)【7】答案:0.02m 3★★★18.验证查理定律的实验装置如图所示,在这个实验中测得压强和温度的数据中,必须测出的一组数据是_________和______.首先要在环境温度条件下调节A 、B 管中水银面_______________,此时烧瓶中空气压强为____________.再把烧瓶放进盛着冰水混合物的容器里,瓶中空气温度下降至冰水混合物的温度一样,此时烧瓶中空气温度为_________K,B 中水银面将_____________________,再将A 管_________,使B 管中水银___________面____________,这时瓶内空气压强等于__________.【10】答案:当时的大气压,温度,等高,大气压,273,上移,下降,回复到原来的位置,大气压强减去A 、B 管中水银面高度差★★★19.有一组同学对温度计进行了专题研究.他们通过查阅资料得知17世纪时伽利略曾设计过一个温度计,其结构为:一麦秆粗细的玻璃管,一端与一鸡蛋大小的玻璃泡相连,另一端竖直插在水槽中,并使玻璃管内吸入一段水柱.根据管中水柱高度的变化可测出相应的温度.为了研究”伽利略温度计”,同学们按照资料中的描述自制了如图所示的测温装置,图中A 为一小塑料瓶,B 为一吸管,通过软木塞与A 连通,管的下端竖直插在大水槽中,使管内外水面有一高度差h,然后进行实验研究:(1)在不同温度下分别测出对应的水柱高度h,记录的实验数据根据表中数据计算相邻两次测量水柱的高度差,并填入表内的空格.由此可得结论:①当温度升高时,管内水柱高度h 将_______(选填”变大”、”变小”或”不变”).②水柱高度h 随温度的变化而______(选填”均匀”或”小均匀”)变化.试从理论上分析并证明结沧②的正确性(提示:管内水柱产生的压强远远小于一个大气压).__________________________________________________________________________.(2)通过实验,同学们发现用”伽利略温度计”来测温度,还存在一些不足之处,其中主要的不足之处有:①_________________________________________________.②_________________________________________________.(2002年上海高考试题)【12】答案:(1)5.2,5.1,5.2,5.2①变小②均匀,封闭气体近似作等压变化k T V T V =∆∆=(k 为常数),ΔV=kΔT=kΔt,St k S V h ∆=∆=∆,即h 随温度的变化而均匀变化(S 为管的截面积)(2)①测量温度范围小②温度读数受大气压影响★★★20.大气压强对许多物理实验和化学实验有着重要的影响.现用”验证玻意耳定律”的仪器来测量大气压强p 0.注射器针筒已被固定在竖直方向上,针筒上所标刻度是注射器的容积,最大刻度Vmax =10ml.注射器活塞已装上钩码框架,如图所示.此外,还有一架托盘天平、若干钩码、一把米尺、一个针孔橡皮帽和少许润滑油.下面是实验步骤,试填写所缺的③和⑤.①用米尺测出注射器针筒上全部刻度的长度L.②_____________________________________.③把适量的润滑油抹在注射器的活塞上,将活塞插入针筒中,上下拉动活塞,使活塞与针筒的间隙内均匀地涂上润滑油.④将活塞插到适当的位置.⑤__________________________________________.⑥在钩码框架两侧挂上钩码,记下挂上的钩码质量m 1.在达到平衡后,记下注射器中空气柱的体积V 1.在这个过程中,不要用手接触注射器以保证空气柱温度不变.⑦增加钩码的个数,使钩码的质量增大为m 2,达到平衡后,记下空气柱的体积V 2.(2)求出计算大气压强p 0的公式(用已给的和测得的物理量表示).(2002年全国高考理科综合试题)【12】答案:(1)②称出活塞和钩码框架的总质量M ⑤将注射器针筒上的小孔用橡皮帽堵住(2)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=M V V V m V m V Lg p 211122m 0 横向拓展★★★★21.宇宙飞船密封舱内有一水银气压计,起飞时舱内温度为0℃,气压计示数相当于76cmHg 所产生的压强,在飞船以a=9.8m/s 2匀加速上升过程中(飞船离地面尚不太高),舱内温度为27.3℃,压强计示数相当于________cm 高水银柱所产生的压强.【7】答案:41.8★★★★22.如图所示,一个粗细均匀的圆筒.B 端用塞子塞住,A 端可用一无摩擦滑动的活塞封闭,筒壁C 处有一小孔,小孔距B 端25cm.现向B 端缓慢移动活塞,若大气压强为1.0×105Pa,筒内壁的横截面积为1.2cm 2,塞子与筒壁间的最大静摩擦力为18N,温度保持不变.要使塞子不会被顶出,活塞推到离B 端的距离不得小于多少?【6】答案:10cm★★★★23.如图所示为测定肺活量的装置示意图,图中A 为倒扣在水中的开口圆筒,测量前尽量排尽其中的卒气.测量时被测者尽力吸足空气,再通过B 将空气呼出,呼出的空气通过气管进入A 内,使A 浮起.已知圆筒A 的质量为,m 、横截面积为S 、大气压强为p 0,水的密度为ρ,圆筒浮出水面的高度为h,则被测者的肺活量有多大?【8】答案:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=S m h p mg S V 0ρ ★★★★24.如图所示,截面均匀的U 形玻璃细管两端都开口,玻璃管足够长,管内有两段水银柱封闭着一段空气柱.若气体温度是27℃时,空气柱在U 形管的左侧.A 、B 两点之间封闭着的空气柱长为15cm,U 形管底长CD=10cm,AC 高为5cm.已知此时的大气压强为75cmHg.(1)若保持气体的温度不变,从U 形管左侧管口处缓慢地再注入25cm 长的水银柱,则管内空气柱长度为多少?(2)为了使这段空气柱长度恢复到15cm,且回到A 、B 两点之间.可以向U 形管再注入一些水银,且可改变气体的温度,应从哪一侧管口注人多长水银柱?气体的温度变为多少?【10】答案:(1)12cm(2)右侧,25cm,375K★★★★25.图中的竖直圆筒是固定不动的,粗筒横截面积是细筒的4倍,细筒足够长.粗筒中A 、B 两轻质活塞间封有空气,气柱长l=20cm.活塞A 上方的水银深H=10cm,两活塞与筒壁间的摩擦不计.用外力向上托住活塞B,使之处于平衡状态.水银面与粗筒上端相平.现使活塞B 缓慢上移,直至水银的一半被推入细筒中,求活塞B 上移的距离.设在整个过程中气柱的温度不变,大气压强p 0=75cmHg.(1997年全国高考试题)【12】答案:8cm★★★★26.活塞把密闭气缸分成左、右两个气室,每窒各与U 形管压强计的一臂相连,压强计的两臂截面处处相同.U 形管内盛有密度为ρ=7.5×102㎏/m 3的液体.开始时左、右两气室的体积都为V 0=1.2×10-2m 3.,压强都为p 0=4.0×103Pa,且液体的液面处在同一高度,如图所示.现缓缓向左推进活塞,直到液体在U 形管中的高度差h=40cm.求此时左、右气室的体积V 1、V 2.假定两气室的温度保持不变,计算时可以不计U 形管和连接管道中气体的体积,g 取10m/s 2.(1998年全国高考试题)【14】答案:8.0×10-3m 3,1.6×10-2m 3★★★★27.如图所示,气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成.活塞A 、B 被轻质刚性细杆连接在一起,可无摩擦移动.A 、B 的质量分别为m A =12㎏,m B =8.0㎏,横截面积分别为S A =4.0×10-2m.,S H =2.0×10-2m 2.一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间,活塞外侧大气压强p 0=1.0×l05Pa.(1)气缸水平放置达到如图(a)所示的平衡状态,求气体的压强.已知此时气体的体积V 1=2.0×10-2m 3.现保持温度不变,将气缸竖直放置,达到平衡后如图(b)所示.与图(a)相比,活塞在气缸内移动的距离l 为多少?重力加速度g 取10m/s 2.(1999年全国高考试题)【14】答案:(1)1.0×105Pa(2)9.1×10-2m★★★★28.在如图所示的装置中,A 、B 和C 为内径相等的玻璃管,它们都处于竖直位置.A 、B 两管的上端等高,管内装有水,A 管上端封闭,管内密封部分气体,B 管上端开口,C 管中水的下方有活塞顶住.A 、B 、C 三管由内径很小的细管连接在一起.开始时,A管中气柱长度L A =3.0m,B 管中气柱长度L B =2.0m,C 管中水柱长度L 0=3.0m,整个装置处于平衡状态.现将活塞缓慢向上顶,直到C管中的水伞部被顶到上面的管中,求此时A 管小气柱的长度.已知大气压强p 0=1.0×105Pa,计算时重力加速度g 取10m/s 2.【12】答案:2.62m★★★★29.麦克劳真空计是一种测量极稀薄气体压强的仪器,其基本部分是一个玻璃连通器,其上端玻璃管A 与盛有待测气体的容器连接,其下端D 经过橡皮软管与水银容器R 相通,如图所示.图中K1、K2是相互平行的竖直毛细管,它们的内径皆为d,K 1顶端封闭,在玻璃泡B 与管C 相通处刻有标记m,测量时先降低R 使水银面低于m,如图(a)所示,逐渐提升R,直至K 2中水银面与K 1,顶端等高,这时K 1中水银面比顶端低h,如图(b)所示.设待测容器较大,水银面升降不影响其中压强,测量过程中温度不变.已知B(m 以上)的容积为V ,K 1的容积远小于V ,水银的密度为ρ.(1)试导出上述过程中计算待测压强ρ的表达式.(2)已知V=628cm 3,毛细管的直径d=0.3mm,水银密度ρ=13.6×103㎏/m 3.,h=40mm,算出待测压强p(计算时g 取10m/s 2.,结果保留两位有效数字).(1999年广东高考试题)【15】答案:(1)4V d gh p 22πρ=(2)2.4×10-2pa★★★★30.如图所示,有一个直立的气缸,气缸底到气缸口的距离为L 0(cm),用一厚度和质量均可忽略不计的刚性活塞A,把一定质量的空气封在气缸内,活塞与气缸间的摩擦可忽略.平衡时活塞上表面与气缸U 的距离很小(计算时可忽略不计),周围大气的压强为H 0(cmHg).现把盛有水银的一个瓶子放在活塞上(瓶子的质量可忽略),平衡时活塞到气缸底的距离为L(cm).若不是把这瓶水银放在活塞上,而是把瓶内水银缓缓不断地倒在活塞上方,这时活塞向下移,压缩气体,直到活塞不再下移.求此时活塞在气缸内可能的位置以及与之相对应的条件(即题中给出量之间应满足的关系).设气体的温度不变.(1996年全国高考试题)【16】答案:若L≥H 0,则L′=L;若L ＜H 0,则L′=H 0。

高二物理竞赛课件：气体、固体和液体的基本性质

2. 分子运动论点分子都在作无规则运动——热运动。其剧烈程度与温度有关。右图画出了五个藤黄粉粒每隔 20 s
记录下来的位置变化。
5
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3. 统计论点物体的宏观状态与性质取决于物体内大量分子热运动和分子间相互作用的综合效果，即集体表现。描述物体的宏观量是描述分子的相应微观量的统计平均值
例如容器器壁受到的压强（宏观量）是大量分子撞击器壁而带给器壁的单位面积内的冲力的统计平均值
4.分子力论点分子之间存在相互作用力- 分子力
分子间距很大时，几乎无相互作用分子间距较近时，相互吸引分子间距很近时，相互排斥
6
分子力很复杂，常用的简化模型是假设分子具有球对称性，近似的半经验公式表示为
(s > t)
F 斥力
斥力
斥力引力
r
O
式中r是两个分子中心的距离，、、
r0
s 和 t 都为正数，可由实验确定。
12
例1：下图是化学测定易挥发液体分子量的装置。将玻璃容器中的四氯化碳放在热水中加热，四氯化碳挥发时将容器内的空气赶出。当四氯化碳全部汽化时，立即将细颈封住，这时容器内四氯化碳蒸汽的压强等于大气压。如果称得容器内蒸汽的质量为 1.6010-3 kg，容器的容积为30110-6 m3 ，热水的温度为80℃，就可求得四氯化碳的分子量。
3. 理想气体物态方程在平衡状态下，系统的V、p和T之间存在的关系，
称为系统的物态方程。理想气体的物态方程可以表示为
式中M、和分别是系统中气体的质量、摩尔质量
和物质的量，R是普适气体常量， R= 8.314510 Jmol1K1 。
理想气体方程大致反映了真实气体的共同特征

化学常见气体的性质和用途

④激光技术。
⑤氙气可作麻醉剂。
备注Байду номын сангаас
稀有气体由于化学性质不活泼,曾经被称作惰性气体。
●氧气、氮气、稀有气体的性质
化学性质
物理性质
氧气O2
氧气化学性质比较活泼,能与许多物质发生化学反应,在反应中提供氧,具有氧化性,助燃性,是常用的氧化剂。氧气特有的性质是支持燃烧,供给呼吸
通常情况下,氧气是一种无色、无味的气体。不易溶于水,比空气略重。降温后,氧气可以液化,甚至固化。液态氧是淡蓝色的,固态氧是淡蓝色雪花状的固体。
③物质在纯氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈。说明物质燃烧程度,与氧气的浓度大小成正比。
氮气N2
化学性质不活泼,不燃烧也不支持燃烧,不能供给呼吸。
无色、无味的气体,不溶于水。
稀有气体
化学性质很不活泼,曾被称为惰性气体。
无色、无味的气体,难溶于水。通电时能发出不同颜色的光。
备注
①氧气的密度是1.429g/L,比空气的密度(1.293g/L)略小。
②工业生产的氧气,一般加压贮存在蓝色的钢瓶中。
●氧气、氮气、稀有气体的主要用途
物质名称
主要用途
氧气
氧气的特性是①供呼吸,②支持燃烧。如动植物呼吸,医疗急救,潜水,燃料燃烧,炼钢,气焊,金属切割以及化工生产和宇宙航行等都离不氧气。
氮气
①氮气是制造硝酸和氮肥的重要原料（这一点可以证明空气中含有氮气）。
②氮气化学性质不活泼,因此常利用它的惰性作保护气,如焊接金属时常用氮气做保护气,灯泡中充氮气以延长使用寿命,食品包装中充氮气以防腐。
③医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术。
④超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。
⑤氦气密度小,用作填充气球。

九年级化学空气

九年级化学空气概述空气是地球上最常见的物质之一，也是我们生活中必不可少的组成部分。

而了解空气的成分和性质对于化学学习至关重要，特别是在九年级的化学学科中。

本文将带领读者一起探索九年级化学中的空气知识。

空气的成分氧气（O2）氧气是空气的主要成分之一，大约占空气体积的21%左右。

它是维持生命的必需气体，被所有动物用于呼吸过程中，同时也是许多燃烧反应的必需气体。

氧气由两个氧原子组成，化学式为O2。

氮气（N2）氮气是空气中的主要成分，占据空气体积的约78%。

它是一种无色、无味、惰性气体，不参与大部分常见的生命活动和燃烧反应。

化学式为N2。

二氧化碳（CO2）二氧化碳是空气中的重要成分之一，占据空气体积的约0.04%。

它是一种无色、无味气体，是人类和其他动物的呼出气体，同时也是燃烧反应和植物光合作用的产物。

化学式为CO2。

稀有气体空气中还含有少量的其他气体，如氩气、氦气和氖气等，它们属于稀有气体。

这些气体在空气中的比例非常低，但也发挥着重要的作用。

可压缩性空气是一种气体，因此具有压缩性。

当外界施加压力时，空气会减少体积。

这是由于空气分子之间存在一定的空隙，当外界压力增加时，空气分子更加密集地靠近，从而减少了体积。

可扩散性空气具有很高的扩散性。

这是由于空气分子间存在无数的空隙，使得空气可以自由地在周围环境中扩散。

稍重于氢气空气中的氮气和氧气相对于氢气来说稍微重一些。

这是因为氮气和氧气的分子质量较大，分子重量比氢气大很多。

空气的用途呼吸最重要的用途之一就是呼吸。

我们每天都需要呼吸空气中的氧气来维持生命。

氧气在呼吸过程中被用于氧化食物，产生能量。

燃烧空气中的氧气是燃烧反应的必需气体。

燃烧是氧气和可燃物之间的化学反应，产生热和火焰。

溶解空气中的氮气可以溶解于水中，形成氮酸。

这在某些实验和工业过程中是非常重要的。

空气污染是指空气中存在的有害或不良物质，对人类健康和环境产生负面影响。

常见的空气污染物包括二氧化碳、二氧化硫和颗粒物等。

气体知识点的总结归纳

气体知识点的总结归纳首先，我们来探讨气体的性质。

气体的分子间距较大，分子之间存在很弱的相互作用，因此气体具有较低的密度和可压缩性。

此外，气体具有较强的扩散性和渗透性，能够通过半透膜扩散到另一边。

气体的温度和压力对其性质有显著的影响，温度升高会增加气体的分子速度，压力增大会使气体分子紧密排列。

而气体的密度是通过气体的摩尔质量和压力来决定的。

其次，我们将讨论气体的行为。

理想气体是理想化的气体模型，它假设分子之间不存在相互作用力，分子之间的碰撞是完全弹性的。

根据理想气体定律，PV=nRT，其中P表示气体压力，V表示气体体积，n表示气体的摩尔数，R是气体常数，T表示气体的温度。

实际气体则不符合理想气体的假设，存在分子之间相互作用力和分子体积，因此需要修正理想气体定律。

例如范德华力修正和分子体积修正等。

此外，气体还具有一些特殊的行为。

如气体的液化和气化过程、气体的流体性和热传导性等。

气体的液化和气化过程是利用温度和压力对气体进行控制，将气体转化为液体或气体状态。

而气体的流体性使其能够流动，易于扩散和混合。

气体的热传导性则表现为气体能够通过分子碰撞传递热量。

最后，我们将介绍气体的应用。

气体在日常生活中有许多应用，如氧气和氮气用于医疗和工业，天然气和液化天然气用于能源生产，空气净化和空调系统中的制冷剂等。

此外，气体还被用于科学研究和实验室中。

例如氢气在化学实验中作为还原剂，氦气在核磁共振和激光技术中的应用等。

综上所述，气体是一种重要的物质状态，具有许多特殊的性质和行为。

了解气体的基本知识对于理解自然界和应用中的气体问题具有重要意义。

通过本文的总结和归纳，希望读者能够对气体有更深入的理解，并在实际生活和工作中加以应用。

化学气体的性质与应用

化学气体的性质与应用化学气体是指在常温下以气态存在，并且具有化学特性的物质。

气体的性质和应用在化学领域具有广泛的研究和应用，本文将从气体的特性和相关实验方法、气体在日常生活中的应用以及气体在工业生产中的应用等方面进行介绍和探讨。

气体的特性和相关实验方法气体具有以下特性：1.具有扩散性和膨胀性；2.气体分子间间距较大，分子运动速度快；3.气体具有压力、温度和体积之间的关系，符合气体状态方程；4.气体具有可溶性；5.气体能够进行化学反应。

为了研究气体的性质，常用的实验方法包括：1.气体收集实验：常用的收集气体的方法有水封法、排空法和露点法等；2.气体的测量：包括气体的质量测量和体积测量；3.气体的溶解性实验：溶解度与气体的压力和温度有关，可以通过溶解度曲线进行研究；4.气体的扩散性实验：常用的方法是观察两种气体的相对扩散速度，或者使用扩散管进行实验。

气体在日常生活中的应用气体在日常生活中有着广泛的应用。

例如：1.空气中的氧气是人体进行呼吸和维持生命所必需的；2.可燃气体如天然气和液化石油气被广泛用于家庭燃气和工业能源；3.二氧化碳气体被广泛用于饮料制造过程中，起到给饮料增加气泡和保持新鲜口感的作用；4.氦气是用于充气气球和制冷设备中的重要气体。

气体在工业生产中的应用气体在工业生产中有着各种各样的应用。

例如：1.制氧工业：通过分离空气中的氧气和氮气，获得高纯度的氧气用于医疗和冶金等领域；2.气体分离与液化：通过低温分离和压缩，可将空气中的气体分离出来，取得高纯度的气体产品；3.气体燃烧：氧气和可燃气体的燃烧反应广泛应用于炼铁、炼钢和电焊等领域；4.气体在化学反应中的应用：例如，氧气在化学反应中作为氧化剂，氮气在惰性气体环境中起到保护作用。

总结化学气体的性质与应用在化学研究和实际应用中具有重要的地位。

通过实验方法的研究，我们可以更好地了解气体的特性和行为。

在日常生活中，气体被广泛应用于各个方面，如维持生命所需的氧气和家庭燃气等。

气体的性质与非理想气体行为

气体的性质与非理想气体行为气体是物质的一种常见形态，具有独特的性质和行为。

本文将讨论气体的性质以及非理想气体的行为，并探讨它们对物理、化学以及工程领域的重要性。

一、气体的性质气体有三个基本性质：压力、体积和温度。

这三个性质相互作用，决定了气体的行为和特性。

1. 压力压力是气体分子对容器壁施加的力量。

根据理想气体定律，压力与气体分子的数目、分子质量和温度直接相关。

当气体分子与容器壁碰撞时，会产生压力。

压力随着气体分子数目的增加而增加，与分子质量和温度的增加也有关。

2. 体积气体的体积是指占据的物理空间。

根据固定压力和温度下的查理定律，气体的体积与压力呈反比，与温度呈正比。

体积随着压力的减小而增加，随着温度的升高而增加。

此外，当气体压缩到接近零体积时，分子之间的相互作用将变得显著。

3. 温度气体的温度是物质的微观热力学性质。

根据热力学温标，温度与气体分子的平均动能相关。

当气体的温度升高时，分子的运动速度和能量也会增加。

温度对气体的压力和体积有直接影响。

二、非理想气体行为理想气体是基于一些理想化假设而构建的模型，它假设气体分子之间无相互作用，体积可忽略不计。

然而，实际气体往往不完全符合理想气体的行为，这就引入了非理想气体的概念。

1. 原子间相互作用在低温高压条件下，气体分子之间会发生吸引力和斥力。

吸引力使气体压力小于理想气体，而斥力使气体压力大于理想气体。

这种相互作用可以通过范德华方程等模型来描述。

2. 分子大小和体积实际气体分子具有一定的大小和体积，理想气体模型没有考虑这一因素。

在高压条件下，分子体积成为非理想气体行为的重要影响因素。

3. 温度变化温度的变化也影响气体的非理想行为。

当温度接近气体的临界温度时，气体会发生相变，体积的变化将不再遵循理想气体定律。

三、气体性质与应用意义气体的性质和非理想行为对物理、化学和工程领域具有重要意义。

1. 物理气体性质的研究有助于理解物质的状态变化和相变过程。

例如，了解气体的压力和体积变化规律可以用于设计汽车发动机和气体存储系统等。

气体的性质温度和压力对气体性质的影响

气体的性质温度和压力对气体性质的影响气体是物质的一种状态，具有独特的性质。

温度和压力是影响气体性质的两个基本因素。

在本文中，将探讨温度和压力对气体性质的影响，并分析其原因和应用。

一、温度对气体性质的影响温度是描述物体热程度的物理量，是分子运动能量的一种量度。

对气体而言，温度能够直接影响其性质，主要表现在以下几个方面：1. 气体的体积：根据热力学的查理定律，温度升高会使气体的体积增大，温度下降则会使气体的体积减小。

这是因为温度的升高会增加气体分子的平均动能，分子运动变得更加激烈，导致分子间的距离增大，从而使气体膨胀。

2. 气体的压力：根据理想气体状态方程PV=nRT，温度的增加会导致气体压力的增加，温度的下降会导致气体压力的减小。

这是由于温度的升高会增加气体分子的运动速度，分子撞击容器壁的频率增加，从而增加了气体的压力。

3. 气体的扩散速率：根据格雷厄姆定律，温度升高会使气体的分子运动更加快速，分子间的碰撞概率增加，扩散速率也相应增加。

这一定律在工业生产和实验室研究中具有重要的应用价值。

二、压力对气体性质的影响压力是描述气体分子撞击物体表面的力的大小，同样也对气体的性质产生显著影响。

以下是压力对气体性质的几个重要影响因素：1. 气体的密度：根据理想气体状态方程PV=nRT，压力的增加会导致气体密度的增加，压力的减小则会导致气体密度的减小。

这是因为压力的增加会使气体分子间的距离减小，分子更加紧密地堆积在一起，导致气体密度增加。

2. 气体的溶解度：压力对气体的溶解度有显著影响。

根据亨利定律，压力越高，气体在溶液中的溶解度越大，压力越小，则溶解度越小。

这一定律广泛应用于气体的吸附、吸收、萃取等过程中。

3. 化学反应速率：压力的改变会影响气体化学反应速率。

根据利奥夫定律，对于压力增加的反应，反应速率随之增加；对于压力减小的反应，反应速率随之减小。

这与压力改变后气体分子碰撞的频率和能量有关。

温度和压力作为气体性质的两个重要参数，对气体行为产生深远的影响。

气体的性质理想气体与实际气体的差异

气体的性质理想气体与实际气体的差异气体是一种基本物质状态，具有独特的性质和行为。

理解气体的性质是物理学的基础之一。

在物理学中，我们通常将气体分为理想气体和实际气体两种类型。

理想气体是一个理论模型，假设气体分子之间没有相互作用，而实际气体则考虑了气体之间的相互作用和其他实际因素。

本文将探讨理想气体与实际气体的差异。

一、理想气体的特点理想气体是一个理论概念，它具有以下特点：1. 分子间作用力可忽略不计：在理想气体中，气体分子之间的相互作用可以忽略不计，即气体分子之间没有引力或斥力的影响。

2. 分子体积可以忽略不计：理想气体中的分子被认为是点状物体，没有体积，它们可以自由运动，相互之间不存在阻碍。

3. 分子之间碰撞是完全弹性的：理想气体分子之间的碰撞被假设为完全弹性碰撞，即碰撞后不会损失动能，动能的转移仅仅发生于碰撞瞬间。

4. 气体性质完全符合理想气体状态方程：理想气体的状态可以由理想气体状态方程来描述，即PV=nRT（P为气压，V为气体体积，n为气体的摩尔数，R为气体常数，T为气体的绝对温度）。

二、实际气体的差异然而，真实的气体往往不能完全符合理想气体的模型，存在以下差异：1. 分子间相互作用：在实际气体中，气体分子之间存在相互作用，如吸引力和斥力等。

这种相互作用会导致气体分子的运动受到限制，从而影响气体的性质。

2. 分子体积的考虑：实际气体分子具有一定的体积，相比于理想气体中被忽略的点状物体模型，实际气体在一定条件下，分子体积的存在会对气体的压力和体积产生影响。

3. 气体的压缩性与偏离理想气体行为：在高压和低温条件下，实际气体与理想气体行为存在较大差异，表现为偏离理想气体状态方程的结果。

这个现象是由于分子间的相互作用和分子体积等因素的共同影响所导致的。

4. 气体的相变行为：实际气体在一定条件下会发生相变，如液化和凝固等。

相较于理想气体，实际气体存在更多的相变现象。

三、理想气体和实际气体的应用尽管实际气体无法完全符合理想气体的模型，但理想气体的概念仍被广泛应用于实际生活中的科学研究和工程实践中。

理想气体与热力学基本概念

理想气体与热力学基本概念热力学是一门研究物体与能量转化和传递的科学，理想气体是热力学研究的一个重要对象。

理解理想气体和热力学的基本概念对于了解物质的性质和实际过程具有重要意义。

本文将介绍理想气体的基本特性、状态方程以及热力学的基本概念，以便读者对这两个领域有一个全面的了解。

一、理想气体的基本特性理想气体是一种理论模型，假设气体由大量的分子组成，分子之间无相互作用力，体积可以忽略不计。

在理想气体状态下，分子之间的碰撞是弹性碰撞，且分子的运动是混乱无序的。

理想气体具有以下基本特性：1. 分子间无相互作用力：理想气体中的分子之间没有相互作用力，彼此之间相互独立。

2. 分子间无体积：理想气体的分子质点可以被视为质点，体积可以忽略不计。

3. 温度是唯一控制气体性质的因素：在理想气体状态下，温度是唯一决定气体性质和状态的因素。

二、理想气体的状态方程理想气体的状态方程描述了理想气体的状态与其它参数之间的关系。

根据理想气体状态方程，可以推导出以下常见的状态方程形式：1. 理想气体状态方程：PV = nRT其中，P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的物质量，R表示气体常数，T表示气体的温度。

2. 理想气体状态方程的摩尔形式：PV = NkT其中，N表示气体的分子数，k为波尔兹曼常数。

理想气体状态方程可以帮助我们计算气体的性质和状态，并预测气体在不同条件下的行为。

三、热力学基本概念热力学是研究能量转化和传递的科学，它提供了衡量系统状态变化的基本概念和定律。

1. 内能：内能是气体分子的动能和势能的总和，表示为U。

内能的变化可以通过热量和功的转化来描述。

2. 热量：热量是能量传递的形式，当两个物体之间存在温度差时，热量从高温物体传递到低温物体。

热量的单位是焦耳（J）。

3. 功：功是由力对物体所做的能量转化，可以通过物体的位移或体积变化来实现。

功的单位也是焦耳（J）。

4. 等压过程：等压过程是指在恒定的压力条件下进行的过程。

高中化学中气体的性质教案

高中化学中气体的性质教案
主题：气体的性质
目标：学生能够理解气体的性质和相关概念，能够描述气体的压力、体积和温度之间的关系。

一、导入（5分钟）
1. 回顾前几节课的内容：固体和液体的性质。

2. 提出问题：气体和固液有什么不同？为什么气体的性质与固液不同？
二、学习（30分钟）
1. 气体的性质
a. 可压缩性：让学生观察实验现象，介绍气体的可压缩性概念。

b. 均匀性：讨论气体分子间的间隔和运动情况。

c. 扩散性：通过实验演示气体扩散的过程。

2. 气体的压力、体积和温度之间的关系
a. 理解气体的状态方程：P V = n R T
b. 通过实验和模拟演示气体的状态方程的应用。

c. 讲解气体的绝对零度概念。

三、练习（15分钟）
1. 分组讨论：请学生根据气体的性质和状态方程思考下列问题：
a. 如果将容器中的气体体积减小一半，气体的压力会发生什么变化？
b. 在什么情况下两种气体在相同条件下具有相同的压力和体积？
c. 当气体温度降低时，需要如何调整其他条件才能保持气体的压力和体积不变？
四、总结（5分钟）
1. 回顾本节课的内容，强调气体的性质和状态方程之间的关系。

2. 提出思考题：气体的性质如何影响生活中的应用？
扩展：可以组织实验或观察气体在不同条件下的行为，深入了解气体的性质和其它相关知识。

初中化学九年级下册人教版电子版

初中化学九年级下册人教版电子版电子版初中化学九年级下册教材第一章：物质与能量的关系本章主要介绍了物质和能量之间的关系。

首先，我们要了解物质和能量的基本概念和属性。

物质具有质量和体积的特征，能量具有转化和传递的特性。

物质和能量存在着密切的联系，物质的存在和变化都离不开能量。

第二章：反应中的能量变化本章介绍了化学反应中的能量变化。

化学反应中，物质的结构和性质发生了变化，伴随着能量的转化。

化学反应可以释放能量，也可以吸收能量。

了解化学反应中的能量变化对于我们理解化学反应的机理和控制化学反应具有重要意义。

第三章：物质的组成本章主要介绍了物质的组成。

我们通常把物质分为元素和化合物两大类。

元素是由同种原子组成的纯物质，化合物是由不同元素组成的物质。

我们要了解元素和化合物的性质，以及它们之间的转化关系。

第四章：溶液和溶解度本章主要介绍了溶液和溶解度的概念。

溶液是由溶质和溶剂组成的混合物，它们之间存在着溶解度的关系。

了解溶液和溶解度有助于我们理解溶质在溶剂中的行为和溶解过程的规律。

第五章：酸碱中和反应本章介绍了酸碱中和反应。

酸和碱是化学中重要的概念，它们可以发生中和反应。

酸碱中和反应是指酸和碱反应生成盐和水的化学反应。

了解酸碱中和反应对于我们理解酸碱性质和中和过程有重要意义。

第六章：金属与非金属本章主要介绍了金属和非金属的性质和特点。

金属是具有典型金属性质的元素，具有良好的导电导热性能和延展性。

非金属是金属性质较差的元素，多为脆性固体或气体。

了解金属和非金属的特点有助于我们理解材料的性质和应用。

第七章：化学反应的速率与平衡本章介绍了化学反应的速率和平衡。

化学反应的速率指的是在单位时间内反应物消失或生成物出现的物质变化量。

化学反应可向前或向后进行，当反应物和生成物的物质量不再发生变化时，反应达到平衡。

了解化学反应的速率和平衡对于我们理解反应动力学和控制反应过程具有重要意义。

第八章：碳与碳氢化合物本章主要介绍了碳和碳氢化合物的性质和应用。

物体的气体与摩尔定律

物体的气体与摩尔定律气体是一种在常温常压下具有自由运动的状态的物质形态。

气体的性质和行为可以通过摩尔定律来描述和解释。

摩尔定律是描述理想气体行为的定律，其基本原理是在一定温度下，气体的体积与气体的分子数成正比。

本文将探讨气体的性质、摩尔定律的基本原理以及在物体中的应用。

一、气体的性质气体具有以下几个基本性质：1. 可压缩性：气体分子之间的间距相对较大，因此气体具有可压缩性。

在增加气体的压力时，气体分子之间的间距会缩小。

2. 可扩散性：气体分子具有高速运动能力，因此气体分子可以通过空气中的空隙扩散。

这也是为什么我们能够闻到香水或者食物香味的原因。

3. 可混合性：不同气体可以混合在一起，形成气体的混合物。

气体的混合物可以通过扩散来实现，其中气体分子会互相撞击和混合。

4. 温度相关性：气体的体积和温度有关。

当温度升高时，气体的体积会增加；当温度降低时，气体的体积会减小。

二、摩尔定律的基本原理摩尔定律是描述气体行为的基本定律之一，它包括以下两个方面：1. 法则一：亚维加德罗定律根据亚维加德罗定律，当气体的温度不变时，气体的压力与其体积成反比。

这意味着气体的体积越小，气体的压力越大，反之亦然。

数学公式表示为：P1V1 = P2V2其中，P1和V1是气体的初始压力和体积，P2和V2是气体的最终压力和体积。

2. 法则二：查理定律根据查理定律，当气体的压力不变时，气体的体积与其温度成正比。

这意味着气体的体积会随着温度的升高而增加，反之亦然。

数学公式表示为：V1/T1 = V2/T2其中，V1和T1是气体的初始体积和温度，V2和T2是气体的最终体积和温度。

三、摩尔定律在物体中的应用摩尔定律在物体中的应用非常广泛，以下是一些常见的应用：1. 气体容器的设计在设计气体容器时，需要考虑气体的压力和体积的关系。

通过控制容器的体积和温度来实现所需的气体压力。

2. 气体的运输和储存在气体的运输和储存过程中，需要了解气体的体积变化规律。