六、分子和气体定律讲义
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内气体的压强p1
• （2）若保持温度不变，推动活塞使气体体积
缓慢地压缩到2/3V0时，缸内气体的压强p2 • （3）若固定活塞，保持气体体积V0不变，为
使压强增大为2.0×105Pa，缸内气体的温度应升
高到多少摄氏度？
5. 水平放置的汽缸里装有2升 的气体，活塞质量不计，横截 面积为100cm2，当时气温27oC， 后来温度变为77oC，求气体后 来的体积？如果要让气体恢复 到原来的体积，求需要在活塞 上加多重的物体？（大气压强 为1.0×105帕）
或 p1V1 p2V2 或 pV C
注意：
上述结论叫玻意耳定律 （1）气体质量要一定；
（2）温度要保持不变。
等温线 一定质量的气体在等温变化过程中压强 p跟体
积 V的反比关系，可以在 p-V 直角坐标系中画
出来,它是一条双曲线,这种表示等温过程的 p-V
图象叫做等温线。
21
p
T1>T2
1
0
V
体积变化导致压强变化的微观解释
1、气体的状态参量
体积：充满容器 单位L（dm3）、mL（cm3）
压强单位：帕、cmHg
气体压强产生原因
组成气体的大量分子向各个方向运动，并撞击器壁 产生。
温度：热力学温度T，单位开（K） 摄氏温度t，单位摄氏度(0C)
T=t+273 ， Δt=ΔT
2、压强的计算（直玻璃管、U型管、气缸）
下列各种情况下被密闭气体的压强p（容器都处于静止 状态）：
O2
3. 如图所示，当时大气压 75cmHg，求后来的空气柱长。
15cmHg 10cm
L=? 15cmHg
• 4、如图所示，一可自由移动的活塞将一定质量的 气体封闭在水平固定放置的气缸内。开始气体体
积为V0，温度t1=27℃，设大气压强p0=1.0×105Pa，
活塞与气缸壁之间的摩擦不计，求：（1）此时缸
p1V1 p2V2
T1
T2
理想气体状态方程
练习：
1. 盛在钢瓶中的氧气，在17oC 时，测得其压强为9.0兆帕。把 它搬到环境温度为37oC的高温车 间内，钢瓶内氧气的压强变为 9.3兆帕。请问钢瓶中氧气有无 泄漏？
2.气缸中有一可自由移动、且 与器壁无摩擦的活塞。活塞面 积为100cm2，活塞左侧气缸的 容积为2升，盛有温度为27oC的 氧气。当温度升高到77oC，活 塞向右移动的距离多大？
（3）气缸型（大气压为P0，活塞质量为m，截面积为S）
(a)
(b)
(c)
（a）p=p_0_+_m__g_/S__(_b；) p=p_0_-m__g_/_S____；(c) p=__p_0________。
练习：气体压强的计算
试管类：已知大气压强为76cmHg，求封 闭处的气体压强。
20cmHg
p=p0-h
8cmHg
5cmHg
p=p0-h
6cmHg
p=p0-h
气缸类
F
三、气体的三大定律
1.玻意尔定律
DIS实验：研究温度不变时，一定质量气体的 压强与体积的关系（控制变量法 ）。
实验装置实验数据的测量及分析
实验结论：一定质量的某种气体在温度不变 的情况下，压强跟体积成反比。
即 p1 V2 p2 V1
一、分子
• 1、分子动理论 • （1）物体是由大量分子组成 • （2）分子不停息地运动 • （3）分子之间存在相互作用力 • 2、“油膜法”测分子直径：d=v/s ；分子的数量
级：直径d=10-10米
• 3、阿伏加德罗常数：N =6.02×10 23摩尔－1 • 4、分子速率分布的统计规律
二、气体定律
即温度每改变一度，压强的改变量都相同。
等容线
p
1
p
2
0
T/K
-273 0
t / 0C
V1<V2
3. 盖·吕萨克定律
一定质量的气体在压 V
等
强不变时，它的体积
压
跟热力学温度成正比。
线
V1 V2 T1 T2
O
T
4 、获得压缩气体的方法
• （1）保持温度不变并减少其体积 • （2）体积不变，升高温度
当一定量气体的体积减小时，单位时间内撞击单 位面积的分子增加，从而导致单位面积上受到的 作用力增大，这样气体的压强就变大了。
Байду номын сангаас. 查理定律
实验研究：一定质量的气体在体积不变的条件下，气 体压强和气体温度之间的关系。
实验器材：计算机辅助系统、压强传感器、温度传感 器、试管、烧杯、热水。
实验方法：压强传感器测量封闭在试管中气体的压强， 将试管浸没在烧杯里的水中，温度传感器测量水温度， 即气体温度。两传感器接到数据采集器的两个输入口。 点击实验菜单上“气体压强和温度关系”，记录几组 不同的压强和温度值，并做出图象。
（1）直玻璃管型（大气压为p0，液体密度为ρ）
（a）p=p__0 _______；(b) p=p_0_+_ρ_g_h_____；(c) p=p__0-_ρ_g_h______。
（2）U形玻璃管型（大气压为p0，液体密度为ρ）
Po
↓
h
h
h
(a)
(b)
(c)
（a）p=p_0-_ρ_g_h____(_b；) p=P_0_+_ρ_g_h_____；(c) p=_p_0-_ρ_g_h______。
四、理想气体的状态方程
推导：设一定质量的气体从状态（p1，V1，T1） 是先经过一个等容变化达到状态（p，V1，T2）， 再经过一个等温变化达到状态（p2，V2，T2）
由查理定律可得：p1/p=T1/T2---------(1) 由玻意耳定律可得pV1=P2V2---------(2) 解（1）（2）可得：
实验注意：
1.保证气密性；2.变化稳定后记录第一组数据；
3. 温度变化范围尽可能大；
实验结论：一定质量的气体在体积不变时，它的 压强与热力学温度成正比，即
p1 p2 T1 T2
上述结论叫查理定律，其另一表述为：
一定质量的气体，在体积不变的情况下， 温度每升高 (降低)１℃ ，气体的压强增 大(减小)０℃时压强 的1/273。
• （2）若保持温度不变，推动活塞使气体体积
缓慢地压缩到2/3V0时，缸内气体的压强p2 • （3）若固定活塞，保持气体体积V0不变，为
使压强增大为2.0×105Pa，缸内气体的温度应升
高到多少摄氏度？
5. 水平放置的汽缸里装有2升 的气体，活塞质量不计，横截 面积为100cm2，当时气温27oC， 后来温度变为77oC，求气体后 来的体积？如果要让气体恢复 到原来的体积，求需要在活塞 上加多重的物体？（大气压强 为1.0×105帕）
或 p1V1 p2V2 或 pV C
注意：
上述结论叫玻意耳定律 （1）气体质量要一定；
（2）温度要保持不变。
等温线 一定质量的气体在等温变化过程中压强 p跟体
积 V的反比关系，可以在 p-V 直角坐标系中画
出来,它是一条双曲线,这种表示等温过程的 p-V
图象叫做等温线。
21
p
T1>T2
1
0
V
体积变化导致压强变化的微观解释
1、气体的状态参量
体积：充满容器 单位L（dm3）、mL（cm3）
压强单位：帕、cmHg
气体压强产生原因
组成气体的大量分子向各个方向运动，并撞击器壁 产生。
温度：热力学温度T，单位开（K） 摄氏温度t，单位摄氏度(0C)
T=t+273 ， Δt=ΔT
2、压强的计算（直玻璃管、U型管、气缸）
下列各种情况下被密闭气体的压强p（容器都处于静止 状态）：
O2
3. 如图所示，当时大气压 75cmHg，求后来的空气柱长。
15cmHg 10cm
L=? 15cmHg
• 4、如图所示，一可自由移动的活塞将一定质量的 气体封闭在水平固定放置的气缸内。开始气体体
积为V0，温度t1=27℃，设大气压强p0=1.0×105Pa，
活塞与气缸壁之间的摩擦不计，求：（1）此时缸
p1V1 p2V2
T1
T2
理想气体状态方程
练习：
1. 盛在钢瓶中的氧气，在17oC 时，测得其压强为9.0兆帕。把 它搬到环境温度为37oC的高温车 间内，钢瓶内氧气的压强变为 9.3兆帕。请问钢瓶中氧气有无 泄漏？
2.气缸中有一可自由移动、且 与器壁无摩擦的活塞。活塞面 积为100cm2，活塞左侧气缸的 容积为2升，盛有温度为27oC的 氧气。当温度升高到77oC，活 塞向右移动的距离多大？
（3）气缸型（大气压为P0，活塞质量为m，截面积为S）
(a)
(b)
(c)
（a）p=p_0_+_m__g_/S__(_b；) p=p_0_-m__g_/_S____；(c) p=__p_0________。
练习：气体压强的计算
试管类：已知大气压强为76cmHg，求封 闭处的气体压强。
20cmHg
p=p0-h
8cmHg
5cmHg
p=p0-h
6cmHg
p=p0-h
气缸类
F
三、气体的三大定律
1.玻意尔定律
DIS实验：研究温度不变时，一定质量气体的 压强与体积的关系（控制变量法 ）。
实验装置实验数据的测量及分析
实验结论：一定质量的某种气体在温度不变 的情况下，压强跟体积成反比。
即 p1 V2 p2 V1
一、分子
• 1、分子动理论 • （1）物体是由大量分子组成 • （2）分子不停息地运动 • （3）分子之间存在相互作用力 • 2、“油膜法”测分子直径：d=v/s ；分子的数量
级：直径d=10-10米
• 3、阿伏加德罗常数：N =6.02×10 23摩尔－1 • 4、分子速率分布的统计规律
二、气体定律
即温度每改变一度，压强的改变量都相同。
等容线
p
1
p
2
0
T/K
-273 0
t / 0C
V1<V2
3. 盖·吕萨克定律
一定质量的气体在压 V
等
强不变时，它的体积
压
跟热力学温度成正比。
线
V1 V2 T1 T2
O
T
4 、获得压缩气体的方法
• （1）保持温度不变并减少其体积 • （2）体积不变，升高温度
当一定量气体的体积减小时，单位时间内撞击单 位面积的分子增加，从而导致单位面积上受到的 作用力增大，这样气体的压强就变大了。
Байду номын сангаас. 查理定律
实验研究：一定质量的气体在体积不变的条件下，气 体压强和气体温度之间的关系。
实验器材：计算机辅助系统、压强传感器、温度传感 器、试管、烧杯、热水。
实验方法：压强传感器测量封闭在试管中气体的压强， 将试管浸没在烧杯里的水中，温度传感器测量水温度， 即气体温度。两传感器接到数据采集器的两个输入口。 点击实验菜单上“气体压强和温度关系”，记录几组 不同的压强和温度值，并做出图象。
（1）直玻璃管型（大气压为p0，液体密度为ρ）
（a）p=p__0 _______；(b) p=p_0_+_ρ_g_h_____；(c) p=p__0-_ρ_g_h______。
（2）U形玻璃管型（大气压为p0，液体密度为ρ）
Po
↓
h
h
h
(a)
(b)
(c)
（a）p=p_0-_ρ_g_h____(_b；) p=P_0_+_ρ_g_h_____；(c) p=_p_0-_ρ_g_h______。
四、理想气体的状态方程
推导：设一定质量的气体从状态（p1，V1，T1） 是先经过一个等容变化达到状态（p，V1，T2）， 再经过一个等温变化达到状态（p2，V2，T2）
由查理定律可得：p1/p=T1/T2---------(1) 由玻意耳定律可得pV1=P2V2---------(2) 解（1）（2）可得：
实验注意：
1.保证气密性；2.变化稳定后记录第一组数据；
3. 温度变化范围尽可能大；
实验结论：一定质量的气体在体积不变时，它的 压强与热力学温度成正比，即
p1 p2 T1 T2
上述结论叫查理定律，其另一表述为：
一定质量的气体，在体积不变的情况下， 温度每升高 (降低)１℃ ，气体的压强增 大(减小)０℃时压强 的1/273。