气体的状态参量

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气体的状态参量

气体的状态参量

气体的状态参量气体是物态中最简单的一种,由于分子之间的距离比较大,因而分子间相互作用相对较弱,分子内能量占有主导地位,因此气体的性质比较特殊。

关于气体的状态参量,我们将在本文中进行详细介绍。

压力压力是气体状态参量中最基础的一个,表示气体分子对容器壁产生的作用力。

在理想气体状态方程中,压力与温度和容积成正比,与摩尔数成正比。

单位通常用帕斯卡(Pa)来表示。

温度温度是气体状态参量中最主要的一个,用于描述气体分子的平均能量、分子热运动的强度和分子间作用力的大小。

温度的单位通常用开尔文(K)来表示。

理想气体状态方程表明,其温度与压力成正比,与容积和摩尔数成反比。

容积容积是气体状态参量中表示气体所占空间大小的一个参数。

在理想气体状态方程中,容积与温度和压力成反比,与摩尔数成正比。

在实际气体中,容积还可以受到气体分子的相互作用力和压缩因素的影响。

摩尔数摩尔数表示单位体积或单位质量的气体分子数,是气体状态参量中的一个重要参数。

在理想气体状态方程中,摩尔数与温度、压力和容积成正比。

在实际气体中,摩尔数还受到气体分子的相互作用力和存在物质的影响。

内能内能是气体状态参量中描述物质内部粒子整体动能和分子间势能之和的一个参数。

在理想气体状态方程中,内能与温度成正比,与压力、容积和摩尔数正比例。

内能不仅仅受到温度的影响,同时也与气体的化学状态和分子内部结构等因素相关。

熵熵是气体状态参量中描述混乱度或无序度的一个参数。

在理想气体状态方程中,熵与温度成正比,与其他状态参量均无关。

熵的大小决定了热力学系统是否能实现一定的物理过程。

粘滞性粘滞性是气体状态参量中描述气体分子流动时与内部求相互作用力密切相关的一个参数。

在实际气体中,粘滞性可以通过剪切率和黏滞系数进行测量和描述。

热导率热导率是气体状态参量中描述气体传递热能的能力的一种参数。

在实际气体中,热导率可以通过热扩散系数和热传导系数进行测量和描述。

电导率电导率是气体状态参量中描述气体传导电流的能力的一种参数。

描述气体状态的状态参量

描述气体状态的状态参量

描述气体状态的状态参量气体状态的状态参量一般包括压强、温度和体积。

这三个参量描述了气体的物理特性,对于研究和理解气体行为非常重要。

接下来,我们将分别介绍这三个状态参量,并探讨它们对气体状态的影响。

压强是气体状态的一个重要参量。

压强描述了气体分子对容器壁的碰撞力度。

当气体分子的碰撞频率和力度增加时,气体的压强也会相应增加。

压强的单位是帕斯卡(Pa),常用的还有标准大气压(atm)和毫米汞柱(mmHg)。

根据理想气体状态方程,压强与气体分子的个数、温度和体积有关。

当其他条件不变时,压强与气体分子的个数成正比,与温度和体积成反比。

温度是气体状态的另一个重要参量。

温度描述了气体分子的平均动能。

当气体分子的平均动能增加时,气体的温度也会相应增加。

温度的单位包括摄氏度(℃)和开尔文(K)。

根据理想气体状态方程,温度与气体分子的平均动能成正比,与压强和体积成正比。

温度的改变会导致气体分子运动状态的变化,进而影响气体的性质和行为。

体积是气体状态的第三个重要参量。

体积描述了气体所占据的空间大小。

当气体的体积增加时,气体分子间的碰撞频率和力度减小,从而导致压强的降低。

体积的单位包括立方米(m³)和升(L)。

根据理想气体状态方程,体积与温度和压强成正比,与气体分子的个数成正比。

体积的变化会影响气体分子间的相互作用,从而影响气体的性质和行为。

压强、温度和体积是描述气体状态的重要参量。

它们相互关联,共同决定了气体的性质和行为。

在研究气体时,我们需要控制和改变这些参量,以便更好地理解气体的特性和行为规律。

通过深入研究气体状态的状态参量,我们可以更好地应用气体知识于实际生活中,例如在工业生产、环境保护和能源利用等方面。

希望通过本文的介绍,读者对气体状态的状态参量有了更深入的了解。

气体的态参量

气体的态参量

玻意耳定律的适用条件 (1)温度不太低,压强不太大 (2)被研究气体的质量、温度保持不变
例1 一个气泡从水底升到水面时,它的体积增大 为原来的3倍,设水的密度为ρ=1×103kg/m3,大 气压强p0=1.01×105Pa,水底与水面的温度差不计, 求水的深度.取g=10m/s2. 分析 气泡在水底时,泡内气体的压强等于水面 上大气压与水的静压强之和.气泡升到水面上时, 泡内气体的压强减小为与大气压相等,因此其体积 增大.由于水底与水面温度相同,泡内气体经历的 是一个等温变化过程,故可用玻意耳定律计算.
m2 s2
m1 s1 M m1 s1
M
M m1 s1
m1 s1 M
如图,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P0, 则被圆板封闭在容器中的 气体的压强等于
解答 设气泡在水底时的体积为V1、压强 为p1=p0+ρgh. 气泡升到水面时的体积为V2,则V2=3V1, 压强为p2=p0 由玻意耳定律p1V1=p2V2,即 (p0+ρgh)V1=p0· 3V1 得水深h=20.2m
水银气压计管子露出水银槽长度为85cm。由 于管内留有少量气体,当实际气压为77cmHg 时,读数为76cmHg。求:当读数为75cmHg时, 实际气压P为多少?
上述关系也可以在P-V图上以一条曲线表述出来, 这条表示一定质量的气体在温度不变时其压强随体 积变化体的一个状态,② 同一等温线上每一状态的温度均相同③对同一部分气体, 在不同温度下的等温线为一簇双曲线,离坐标轴越远的 等温线的温度越高
被液体封闭的气体压强

气体的状态参量

气体的状态参量

气体的状态参量
气体的状态参量是指帮助我们识别某一时刻或某一地点物质状态的特性。

气体的典型状态参量有压强、密度、比容、比体积、弹性系数、粘度、热容等。

压强(Pressure)即气体的外力,其特征就是能够驱动气体在容器内流动,在标准大气压下,1立方分米的气体的压强就是1千帕,而在室外,其大气压变化会影响压力的变化。

密度(Density)是指气体的质量与体积的比率,密度与气体的温度和压强有关,由伯努利方程可知,密度与温度成正比,与压力成反比。

比容(Specific Volume)指的是单位质量的气体能容纳的单位体积。

比容与温度的变化成正比,与压强的变化成反比。

比体积(Specific Weight)指的是单位质量气体的体积,一般情况下,它与比容按一定关系变化,它与压强成正比,与温度成反比。

弹性系数(Bulk Modulus)即气体的弹性力,它指气体在受到外力时,其体积会发生变化,但当外力结束时,气体会回复原始状态。

弹性系数与气体的压强、浓度,以及温度有关。

粘度(Viscosity)是指气体或液体移动时的阻力,粘度与温度有关,随着温度的上升,粘度降低,粘度当前也会与压强变化有关。

热容(Thermal Capacity)指的是气体的热容量,即气体内部的热量,其大小决定于气体的温度、压强和浓度。

一般来说,热容是一个非常大的量,在同一温度和压强下,不同浓度的热容量也不一样。

以上是常见的气体状态参量,可以完整地表示气体的状态,每一个状态参量都有特定的变化规律,特定的场合需要结合相应的环境条件进行计算才能得出准确的结果。

气体状态参量的重要性非常大,它们是我们了解气体特性的基础,为后续的气体处理工作奠定基础。

高中物理气体三大定律专题讲解

高中物理气体三大定律专题讲解

气体的等温变化【要点梳理】要点一、气体的状态参量用以描述气体宏观性质的物理量,叫状态参量,对于一定质量的某种气体来说,描述其宏观性质的物理量有温度、体积、压强三个.我们把温度、体积、压强三个物理量叫气体的状态参量. 1.体积(1)气体的体积就是指气体分子所能达到的空间. (2)单位:国际单位3m ,常用单位还有L m L 、. 331 L 10m3 1 dm ==-, 631 mL 10m3 1 cm ==-.要点诠释:气体分子可以自由移动,所以气体总要充满容器的整个空间,因此气体的体积就是容器的容积. 2.温度(1)温度是表示物体冷热程度的物理量.(2)温度的微观含义:温度是物体分子平均动能的标志,表示物体内部分子无规则运动的剧烈程度.(3)温度的两个单位:①摄氏温度:规定1标准大气压下,冰水混合物的温度为0℃,沸水的温度为100℃.表示符号为t .②热力学温度:规定273.15-℃为热力学温度的0K 。

热力学温度与摄氏温度单位等大.表示符号为T ,单位为开尔文,符号为K 。

热力学温度是国际单位制中七个基本物理量之一.0K 称为绝对零度,是低温的极限。

③热力学温度与摄氏温度的关系是:273.15 K T t =+,一般地表示为273K T t =+. 3.压强(3)微观解释①气体的压强是由气体中大量做无规则热运动的分子对器壁频繁持续的碰撞产生的,压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力. ②气体压强的决定因素气体分子的平均动能与分子的密集程度.分子平均动能越大,分子碰撞器壁对器壁产生的作用力就越大,气体的压强就越大;在分子平均动能一定时,气体分子越密集,每秒撞击器壁单位面积的分子数就越多,气体压强也就越大. ③理想气体压强公式 2/3p n ε=.式中/n N V =,是单位体积的分子数,表示分子分布的密集程度,ε是分子的平均动能. 【典型例题】类型一、气体的状态参量 例1(多选).甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体,已知甲、乙两容器中气体的压强分别为p p 甲乙、,且p p 甲乙<,则( ).A .甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度B .甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度C .甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能D .甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能【思路点拨】由理想气体状态方程判断AB 对错;由温度是分子平均动能的标志判断CD 对错。

描述气体状态的状态参量

描述气体状态的状态参量

描述气体状态的状态参量气体状态的状态参量是描述气体状态的一组物理量,它们可以帮助我们了解气体的性质、行为和相互作用。

这些状态参量包括压强、体积、温度和物质的量。

压强是气体状态的重要参量之一。

它表示气体分子对容器壁的撞击力量。

压强与气体分子的速度、质量和数量有关。

当气体分子速度增加、质量增加或数量增加时,压强也会增加。

例如,在高海拔地区,气压较低,因为大气层的厚度较薄,气体分子的数量较少。

体积是气体状态的另一个重要参量。

它表示气体占据的空间大小。

体积可以用容器的尺寸来衡量,也可以通过测量气体在容器中的体积变化来确定。

当气体的体积增加,分子之间的距离增加,气体变得稀薄。

当气体的体积减小,分子之间的距离减小,气体变得更加密集。

温度是气体状态的重要参量之一。

它表示气体分子的平均动能。

温度越高,气体分子的平均速度越快,碰撞的力量越大。

温度的单位是摄氏度或开尔文。

在绝对零度(-273.15摄氏度)下,气体分子的运动会停止,但这是一个理论上的极限。

物质的量也是描述气体状态的重要参数。

它表示气体中分子或原子的数量。

物质的量与气体的质量和化学组成有关。

在相同的温度和压强下,物质的量越大,气体的体积越大。

这是由于更多的分子占据了更多的空间。

通过掌握这些气体状态的状态参量,我们可以更好地理解气体的行为和特性。

例如,根据理想气体定律,当温度不变时,气体的压强与体积成反比。

当压强增加时,体积减小,反之亦然。

这个关系被称为波义耳定律。

另外,根据查理定律,当压强不变时,气体的体积与温度成正比。

当温度增加时,体积也增加,反之亦然。

气体状态的状态参量对于工程、科学和日常生活都具有重要意义。

在工程领域,了解气体的状态参量可以帮助设计和优化气体系统,如空调、发动机和压缩机。

在科学研究中,气体状态的状态参量可以帮助解释和预测气体的行为,如气候变化和大气物理学。

在日常生活中,我们可以利用气体状态的状态参量来解释和理解一些现象,如天气变化、烹饪和自然界中的气体现象。

气体状态参量

气体状态参量
pASA+p0(SB-SA)=pBSB p0(SB-SA)
A SA
pASA
SB B
pBSB
例4:已知光滑水平地面上放置一个气缸,气 缸的质量为M,活塞的质量为m,活塞横截面 积为S,可在气缸内作无摩擦滑动,外界大气 压为P0.。在活塞上加一水平向右的恒力F,使 气缸和活塞一起向右运动,
求气缸内被封闭气体的压强?
2、同一容器内气体的压强处处相等
一般不考虑气体本身的重量,但大气压在宏观上可以
看成是大气受地球吸引而产生的重力而引起的。
(例如在估算地球大气的总重量时可以用标准大气压
乘以地球表面积。)
3、压强的国际单位:帕
符号:Pa
常用的单位还有标准大气压(atm)和厘米汞柱(cmHg)。
1 atm=1.013×105Pa=76 cmHg; 1 cmHg=1333.3Pa。
F
MF P P0 (M m)S
1.例5:粗细均匀的细玻璃管,A端开口,B端封闭,管 水平放置,并能绕A端旋转。现有一段长为h的水银在 管内,将一部分气体封在管内,如图所示。已知管长 为L0,水银滴的长度不计,当玻璃管绕A点以角速度ω 做水平匀速圆周运动时,此水银柱中心最后离B端的距 离为d,问此时被封闭的气体压强为多大(设玻璃管横 截面积为S,大气压强为p0)?
P P0 (g a)h
同一种液体(中间液体不间断)的
同一水平面上的压强是相等的
h h
P P0 gh P P0 gh
竖直平面内有右图所示的均匀玻 璃管,内用两段水银柱封闭两段 空气柱a、b,各段水银柱高度如
a h2
h1
图所示。大气压为p0,
h3
求空气柱a、b的压强各多大?b Nhomakorabea解:从开口端开始计算:右端为大气压p0, 同种液体同一水平面上的压强相同,

气体的状态参量教育课件

气体的状态参量教育课件
气体的状态参 量
一、气体的状态参量
1、温度T 2、体积V 3、压强 p
热力学温度 :开尔文 T = t + 273 K
就是气体所充满的容器的体积 . 单位:有 、升(L) 、毫升(mL)等 1 m3 =103 升= 106 毫升
产生:气体分子频繁碰撞容器壁 而产生的容器单位面积上的压力. 单位:Pa(帕斯卡) 、大气压、
2006年江苏卷5、
5.用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分,A中盛有 一定质量的理想气体,B为真空(如图①)。现把隔 板抽去,A中的气体自动充满整个容器(如图②), 这个过程中称为气体的自由膨胀。下列说法正确的是
(C ) A.自由膨胀过程中,气体分子只作定向运动 B.自由膨胀前后,气体的压强不变 C.自由膨胀前后,气体的温度不变 D.容器中的气体在足够长时间内, 能全部自动回到A
10. 下列说法中正确的是 ( A ) A. 一定质量的气体被压缩时,气体压强不一定增大 B. 一定质量的气体温度不变压强增大时,其体积也增大 C. 气体压强是由气体分子间的斥力产生的 D. 在失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁没有压强
2004年江苏卷5、 甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的
7. 封闭在气缸内一定质量的气体,如果保持气体体积 不变,当温度升高时,以下说法正确的是: ( B D) A. 气体的密度增大 B. 气体的压强增大 C. 气体分子的平均动能减小 D. 每秒撞击单位面积器壁的分子数增多
8.下列说法正确的是 ( A D ) A.气体的温度升高时,并非所有分子的速率都增大 B.盛有气体的容器作减速运动时,容器中气体的内能 随之减小
V与热力学温度T成正比. V1 V2 常量 T1 T2
4、气态方程:
p1V1 p2V2 nR量

气体的三个状态参量知识点精解

气体的三个状态参量知识点精解

气体的三个状态参量知识点精解
描述气体状态用三个状态参量,只要这三个量确定了,则气体就处在一个确定的状态中。

气体的三个状态参量是:力学参量压强P,几何参量体积V,热学参量温度T或t。

1.压强P
(1)气体作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强。

(2)气体压强的单位为帕斯卡,简称帕。

1帕=1牛/米2或1Pa=1N/m2。

常用单位有标准大气压和毫米汞柱。

1标准大气压=760毫米汞柱=1.013×105帕。

1毫米汞柱=133.3帕。

(3)气体的压强由单位体积内的分子数和分子的平均动能决定。

(4)如图3-1所示,用长为h的一小段水银柱把气体封闭在玻璃管中,大气压为P0,三种情况中被封闭气体的压强为:
P a=P0,P b=P0+P h,
P c=P0-P h。

上述三式,表示玻璃管放置不同时,被水银柱封闭气体的压强的计算方法。

2.体积V
气体的体积就是指气体所充满的容器的容积。

其单位有:米3,立方分米,立方厘米,升。

1升=10-3米3=1分米3。

3.温度T或t
这是三个参量中唯一的一个热学参量。

温度是表示物体冷热程度的物理量,是物体分子热运动的平均动能的标志。

【说明】上述三个状态参量是用来描述气体状态发生变化的三个物理量。

若P、V、T三个量不变化,就说气体处于一定的状态中。

若有两个或者三个同时改变,就说气体的状态改变了。

对一定质量的气体来说,只有一个量改变而其他
两个都不改变的情况,是不会发生的。

高一物理:气体的状态参量

高一物理:气体的状态参量

解 设容器原装气体为研究对象。 初态 p1=20×105Pa V1=10L T1=T 末态 p2=1.0×105Pa V2=?L T2=T 由玻意耳定律 p1V1=p2V2得

即剩下的气体为原来的5%。
应用玻意尔定律解题的一般步骤:



(1)首先确定研究对象,即某一定质量的气体, 有时也常假设有一无形袋,从而使变质量气体问 题转变为等质量气体的问题。 (2)然后确定始末两个状态的压强与体积,并 统一单位(不一定都要用国际单位)。 (3)最后用玻意尔定律列方程求解,必要时还 要考虑解答结果是否合理。
英国科学家罗伯特· 玻 意耳 ,《怀疑派化学 家》,誉称“玻意耳 把化学确立为科学”。
探索研究 (DIS实验)
实验装置
玻意耳定律



表述一:一定质量的气体,在温度不变的情况下, 它的压强跟体积成反比。 表述二:一定质量的气体,在温度不变的情况下, 它的压强跟体积的乘积不变。 玻意耳定律的数学表达式: P V2 1 P 1V1 P 2V2 P2 V1 适用条件:压强不太大(与大气压相比)温度不 太低(与室温相比)。

描述物体冷热程度和物理量 气体温度是气体平均动能的量度 国际单位是K(开尔文) 常用温度 t 单位是℃(摄氏度) T=273 + t
(3)气体的压强 pressure

容器壁单位面积上所受的压力就是气体的压强
p = F/S

国际单位:Pa(帕斯卡) 大气压强为:相当于76厘米汞柱产生的压强 p0 = ρgh =13.6 × 103 × 9.8 × 0.76 =1.013×105 Pa
p0 -F/S+mg/S
公式 p = p0 ± F/S

高二物理气体的状态参量

高二物理气体的状态参量
P = P0 + mg/S =1.013×105+1×9.8/0.001 =1.111×105Pa
汽缸活塞质量为m=1kg,活塞面积s=0.001m2 外界大气压强为p0标准大气压
三力平衡:
气体的状态参量
气体的状态参量
P= cmHg = Pa
P= cmHg = Pa
m
s
P=
(外界大气压为标准大气压p0)
p=p0+ F/S
73
86
气体的状态参量
小 结 温度
练习册上61页 1-- 6题;
辅导训练中154页中训练(一)中1,2,4 ; 训练(二)中1,2,4;158页中4题
阅读练习册、辅导训练中例题分析
气体的状态参量
实验结论: 用手快速向下压活塞,密封在玻璃筒里气体的体积、温度、 压强都发生了变化,气体的状态发生了变化。
一、气体的状态参量
气体的状态参量
在物理学中,要用体积、温度、压强等物理量来描述气体的状态,这几个物理量被称为气体的状态参量。 气体的状态与状态的变化 对于一定质量的气体,如果温度、体积和压强都不变,就说气体处于一定的状态中。 如果三个量都变了,或其中两个量变了,就说气体的状态变了。 三个量中只有一个量改变而其他两个量不改变的情况不会发生。
p = 76cmHg - 6cmHg = 70cmHg
U形管中,当液体静止时,等高的两个 液面上所受的压力相同。
p0s=ps+mg=ps+ρghs
p0=p+ρgh
p=p0-ρgh
PS
P0S
mg
气体的状态参量
同种液体、同一高度的两个液片上所受的压力相同。
PS
P0S

2.6气体状态参量

2.6气体状态参量

课堂训练
3、(双选)关于热力学温度,下列说法正确的是( )
A.-23 ℃=250 K
AB
B.温度升高1℃,也就是温度升高1 K
C.温度由t ℃升高到2t ℃,对应的热力学温度升高了 (273+t)K
D.热力学温度和摄氏温度都可能取负值
课堂训练
4、(双选)关于热力学温标和摄氏温标,正确的说法
是( )
解:根据物体的平衡条件,有:
pS=p0S+(m1+m2)g
pp0(m1Sm2)g
pS
p0 p
p0S
(m1+m2)g
小结
▪ 气体的状态参量 ▪ 气体压强产生的原因 ▪ 气体压强的计算方法
课堂训练
6.对于一定质量的气体,若用N表示单位时间内与容 器壁单位面积碰撞的分子个数,则( )
A.当体积减小时,N必定增加
C
B.当体温度升高时,N必定增加
C.当压强不变而体积和温度变化时,N必定变化
D.当压强不变而体积和温度变化时,N可能不变
5.压强的单位:
在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡(Pa) 1 Pa = 1 N / m2
常用单位:cmHg (厘米汞柱) mmHg(毫米汞柱) atm (标准大气压)
1atm=76cmHg=1.013×105Pa 液体压强的计算P=ρg h(ρ为密度,h为竖
直高度)
二、气体压强的确定
被密封气体压强的计算
如:P41
p0
p
p
p0
p
p0
p0
p
p
p0
p
p0
二.气体压强的计算方法:
1.静止的液体封闭的气体压强的计算: (1)研究对象:最低液面;

气体的状态参量_高一物理

气体的状态参量_高一物理

4.压强的确定 . (1)对于密封在某个容器内的气体来说,各部分的压强是 )对于密封在某个容器内的气体来说, 处处相等的. 处处相等的. (2)对于被液体封闭在某个容器中的气体来说,气体的压 )对于被液体封闭在某个容器中的气体来说, 强要通过与液体交界面处某点液体的压强来确定. 强要通过与液体交界面处某点液体的压强来确定. (3)对于被活塞封闭在容器中的气体来说,一般要取活塞 )对于被活塞封闭在容器中的气体来说, 为研究对象,进行受力分析, 为研究对象,进行受力分析,而把气体压强对活塞的压 力作为所受外力中的一个, 力作为所受外力中的一个,通过计算确定出气体的压 强. 对于处在加速运动的容器中的气体, (4)对于处在加速运动的容器中的气体,无论是被活塞还 是液柱密封,都要把活塞或液柱作为研究对象, 是液柱密封,都要把活塞或液柱作为研究对象,进行受 力分析,把气体压强对活塞或液柱的压力作为所受外力 力分析, 中的一个, 中的一个,利用牛顿运动定律通过计算确定出气体3.10
小结:
♦ 温度、体积、压强是描述气体的三个状态参 温度、体积、
量.
♦ 对于一定质量的气体来说,如果温度、体积 对于一定质量的气体来说,如果温度、
和压强这三个量都不变, 和压强这三个量都不变,则说气体处于一定 的状态中, 的状态中,如果三个量中有两个改变或者三 个都发生改变,则说气体的状态发生了变化, 个都发生改变,则说气体的状态发生了变化, 只有一个量发生变化是不可能的. 只有一个量发生变化是不可能的.
1. 压强 : 气体作用在器壁单位面积上的压力叫 . 压强: 做气体的压强.用符号p表示 表示. 做气体的压强.用符号 表示. 2. 气体压强产生的原因 : 是大量气体分子对器 . 气体压强产生的原因: 壁的频繁碰撞而产生的. 壁的频繁碰撞而产生的. 3. 压强的单位 : 在国际单位制中是帕斯卡 . 简 . 压强的单位: 在国际单位制中是帕斯卡. 称帕( Pa) 1Pa=1N/m2. 常用的单位还有: 称帕 ( ) = 常用的单位还有 : 标准大气压( 标准大气压(atm)、厘米汞柱(cmHg)或毫 ) 厘米汞柱( ) 米汞柱( 米汞柱(mmHg). ) ♦ 1atm=76cmHg=1.013×105Pa = = ×

气体的状态参量

气体的状态参量
解:(1)由理想气体的状态方程有:
p1
T1V0 T0V1
p0
1.65105Pa
(2)由玻意耳定律有
p2
p1V1 V0
1.1105Pa
2006年上海卷19B、
19B.(10分)一活塞将一定质量的理想气体封闭地气 缸内,初始时气体体积为3.0×10-3m3.用DIS实验系统 测得此时气体的温度和压强分别为300K和1.0×105Pa。
3. 对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是 ( A )
( A )压强增大,体积增大,分子的平均动能一定增大 ( B )压强减小,体积减小,分子的平均动能一定增大 ( C )压强减小,体积增大,分子的平均动能一定增大 ( D ) 压强增大,体积减小,分子的平均动能一定增大
4. 对一定质量的理想气体,下列判断正确的是
p1V1 p2
4103m3
05年南京质量检测一6、 6. 如果将自行车内胎充气过足,又放在阳光下受暴晒,
车胎极易爆裂.关于这一现象的描述,下列说法正确 的是(暴晒过程中内胎容积几乎不变) ( B D )
A.车胎爆裂,是车胎内气体温度升高,气体分子间 斥力急剧增大的结果.
B.在爆裂前的过程中,气体温度升高,分子无规则 热运动加剧,气体压强增大.
V与热力学温度T成正比. V1 V2 常量 T1 T2
4、气态方程:
p1V1 p2V2 nR
T1
T2
n为气体的摩尔数,R为普适气体恒量
三、等温变化的图象:
次数 压强(×105Pa)
体积(L)
p (×105Pa) 3
123 45 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0
1.3 1.6 2.0 2.7 4.0
的位置,下面说法正确的是 ( D

气体状态参量

气体状态参量

气体状态参量气体状态参量是描述系统状态的宏观物理量,通常用于描述气体的基本状态。

在物理学和化学中,这些参量对于理解和预测气体的行为至关重要。

本文将详细探讨气体状态参量的概念、性质、测量方法以及在各种实际应用中的重要性。

一、气体状态参量的基本概念气体状态参量主要包括温度、压力、体积和物质的量。

这些参量共同决定了气体的状态,并且它们之间存在着一定的关系。

1. 温度:温度是衡量气体分子平均动能的物理量,通常用开尔文(K)或摄氏度(°C)表示。

气体分子的平均动能与温度成正比,温度越高,分子的平均动能越大。

2. 压力:压力是气体分子对容器壁面的撞击力所产生的宏观效果,用单位面积上的垂直力来表示,常用单位有帕斯卡(Pa)、大气压(atm)等。

气体压力的大小与分子的数量、平均动能以及容器的体积有关。

3. 体积:体积是气体所占据的空间大小,用立方米(m³)或立方厘米(cm³)等单位表示。

在其他条件不变的情况下,气体体积与其物质的量成正比。

4. 物质的量:物质的量是衡量气体分子数量的物理量,用摩尔(mol)表示。

一摩尔气体包含相同数量的分子,称为阿伏伽德罗常数(约6.022×10²³个/mol)。

二、气体状态方程气体状态方程是描述气体状态参量之间关系的数学表达式。

最常用的气体状态方程是理想气体状态方程,其表达式为:PV = nRT,其中P表示压力,V表示体积,n 表示物质的量,R表示气体常数,T表示温度(以开尔文为单位)。

理想气体状态方程基于以下假设:气体分子间无相互作用力;分子本身不占据体积;分子与容器壁面的碰撞是完全弹性的。

尽管这些假设在现实中并不完全成立,但理想气体状态方程在许多情况下仍能提供足够精确的预测。

除了理想气体状态方程外,还有范德华方程等其他更复杂的气体状态方程,用于描述非理想气体的行为。

这些方程考虑了分子间相互作用力和分子体积等因素,因此在某些特定条件下可能更准确。

气体状态参量

气体状态参量

气体的状态参量一、考点聚焦1.气体状态和状态参量。

热力学温度。

2.气体的体积、温度、压强之间的关系.。

3.气体分子运动的特点。

气体压强的微观意义。

二、知识扫描1.1atm=×105 pa= 76 cmHg,相当于 10.3 m高水柱所产生的压强。

2.气体的状态参量有:(p、V、T)①压强(p):封锁气体的压强是大量分子对器壁撞击的宏观表现,其决定因素有:1)温度;2)单位体积内分子数。

②体积(V):1m3=103l= 106ml 。

③热力学温度T= t+ 。

4.必然质量的理想气体的体积、压强、温度之间的关系是:PV/T=常数,克拉珀珑方程是: PV/T=RM/μ。

5.理想气体分子间没有彼此作使劲。

注意:必然质量的某种理想气体内能由温度决定。

三、典型例题例1.已知大气压强为p0 cmHg,一端开口的玻璃管内封锁一部份气体,管内水银柱高度为h cm,(或两边水银柱面高度差为h cm),玻璃管静止,求下列图中封锁理想气体的压强各是多少?解析:将图中的水银柱隔离出来做受力分析;⑺中取与管内气体接触的水银面为研究对象做受力分析.本题的所有试管的加速度都为零.所以在⑴中:G=N,p0S=PS;在⑵图中:p0S+G=pS,p0S+ρghS=pS,取cmHg(厘米汞柱)为压强单位则有:p= p0+h;同理,图⑶中试管内气体的压强为:p= p0-h;采用正交分解法解得:图⑷中:p= p0+hsinθ;图⑸中:p=p0-hsinθ;图⑹中取高出槽的汞柱为研究对象,可取得:p= p0-h;图⑺中取与管内气体接触的水银面(无质量)为研究对象:p 0S+ρghS=pS ,p= p 0+h点评:(1) 肯定封锁气体压强主如果找准封锁气体与水银柱(或其他起隔间作用的物体)的接触面,利用平衡的条件计算封锁气体的压强.(2) 封锁气体达到平衡状态时,其内部遍地、各个方向上压强值处处相等.(3) 液体压强产生的原因是重力(4)液体可将其表面所受压强向各个方向传递.例2.两个完全相同的圆柱形密闭容器,如图8.3—1所示,甲 中装有与容器等体积的水,乙中充满空气,试问:(1)两容器各侧壁压强的大小关系及压壮大小决定于哪些因素?(2)若两容器同时做自由落体运动,容器侧壁所受压强将如何转变?解析:(1)对于甲容器,上壁压强为零,底面压强最大,侧壁压强自上而下由小变大其大小决定于深度,对于乙容器遍地器壁上的压强均相等,其大小决定于气体分子的温度和气体分子的密度。

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气体的状态参量
一、考点聚焦
1.气体状态和状态参量。

热力学温度。

2.气体的体积、温度、压强之间的关系.。

3.气体分子运动的特点。

气体压强的微观意义。

二、知识扫描
1.1atm= 1.01×105 pa= 76 cmHg,相当于 10.3 m高水柱所产生的压强。

2.气体的状态参量有:(p、V、T)
①压强(p):封闭气体的压强是大量分子对器壁撞击的宏观表现,其决定因素有:1)
温度;2)单位体积内分子数。

②体积(V):1m3=103l= 106ml 。

③热力学温度T= t+273.15 。

4.一定质量的理想气体的体积、压强、温度之间的关系是:PV/T=常数,克拉珀珑方程是: PV/T=RM/μ。

5.理想气体分子间没有相互作用力。

注意:一定质量的某种理想气体内能由温度决定。

三、典型例题
例1.已知大气压强为p0 cmHg,一端开口的玻璃管内封闭一部分气体,管内水银柱高度为h cm,(或两边水银柱面高度差为h cm),玻璃管静止,求下列图中封闭理想气体的压强各是多少?
解析:将图中的水银柱隔离出来做受力分析;⑺中取与管内气体接触的水银面为研究对象做受力分析.本题的所有试管的加速度都为零.所以在⑴中:G=N,p0S=PS;在⑵图中:
p0S+G=pS,p0S+ρghS=pS,取cmHg(厘米汞柱)为压强单位则有:p= p0+h;同理,图⑶中试管内气体的压强为:p= p0-h;采用正交分解法解得:图⑷中:p= p0+hsinθ;图
⑸中:p=p0-hsinθ;图⑹中取高出槽的汞柱为研究对象,可得到:p= p0-h;图⑺中取
与管内气体接触的水银面(无质量)为研究对象:p0S+ρghS=pS,p= p0+h
点评:
(1) 确定封闭气体压强主要是找准封闭气体与水银柱(或其他起隔绝作用的物体)的接
触面,利用平衡的条件计算封闭气体的压强.
(2) 封闭气体达到平衡状态时,其内部各处、各个方向上压强值处处相等.
(3) 液体压强产生的原因是重力
(4)液体可将其表面所受压强向各个方向传递.
例2.两个完全相同的圆柱形密闭容器,如图8.3—1所示,甲 中装有与容
器等体积的水,乙中充满空气,试问:
(1)两容器各侧壁压强的大小关系及压强大小决定于哪些因素?
(2)若两容器同时做自由落体运动,容器侧壁所受压强将怎样变化?
解析:
(1)对于甲容器,上壁压强为零,底面压强最大,侧壁压强自上而下由小变大其大小决
定于深度,对于乙容器各处器壁上的压强均相等,其大小决定于气体分子的温度和气体分子的密度。

(2)甲容器做自由落体运动时,处于完全失重状态,器壁各处的压强均为零;乙容器做
自由落体运动时,气体分子的温度和气体分子的密度不变,所以器壁各处的压强不发生变化。

点评:要分析、弄清液体压强和气体压强产生的原因是解决本题的关键。

例3.钢瓶内装有高压气体,打开阀门高压气体迅速从瓶口喷出,当内外气压相等时立即关闭阀门。

过一段时间后再打开阀门,问会不会再有气体喷出?
解析:第一次打开阀门气体高速喷出,气体迅速膨胀对外做功,但来不及吸热。

由热力学第
一定律可知,气体内能减少,导致温度突然下降。

关闭阀门时,瓶内气体温度低于外界温度,但瓶内压强等于外界气体压强。

过一段时间后,通过与外界热交换,瓶内温度升高到和外界温度相同,而瓶的体积没变,故而瓶内气体压强增大。

因此,再次打开阀门,会有气体喷出。

点评:此题有两个过程,第一次相当于绝热膨胀过程,第二次是等容升温。

例4.一房间内,上午10时的温度为150C ,下午2时的温度为250C ,假定大气压无变化,
则下午2时与上午10时相比较,房间内的 ( )
A .空气密度增大
B .空气分子的平均动增大
C .空气分子速率都增大
D .空气质量增大
解析:由于房间与外界相通,外界大气压无变化,因而房间内气体压强不变。

但温度升高后,
体积膨胀,导致分子数密度减小。

所以,房间内空气质量减少,空气分子的平均动增大。

但并非每个分子速率都增大,因为单个分子的运动是无规则的。

答案B 是正确。

点评:本题要求学生正确理解题意,弄清温度变化对分子运动的影响。

图8.3-1
甲 乙
例5.如图所示,一气缸竖直放置,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,活塞与气缸壁无摩擦,气体处于平衡状态.
点,在达到平衡后,与原来相比,则( )
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
解析:由活塞的受力分析可知,开始封闭气体的压强
P 1=P 0-mg/s,而气缸稍微倾斜一点后, P
1S P2S
封闭气体的压强P 2=P 0-mgcos θ/s ,
由于P 1<P 2,而温度不变,由气态方程,
则V 2<V 1,故AD 正确. P0S
四、过关测试 1.一定量的理想气体吸收热量,同时体积膨胀并对外做功,则此过程的末状态与初状态相比( )
A.气体内能一定增加
B.气体内能一定减少
C.气体内能一定不变
D.气体内能变化不可确定
2.如图所示,封有空气的气缸挂在测力计上,测力计的示数为F ,
已知气缸套的质量为M ,活塞的质量为m ,面积为S ,气缸壁与活塞
间摩擦不计,外界大气压强为p o ,则气缸内空气的压强为多少?
3.一定质量的理想气体处于平衡态,此时压强为P,有人设计四种途径,使气体经过每种途径后压强仍为P,这四种途径是:
(1)先保持体积不变,降低压强,再保持温度不变,压缩体积。

(2)先保持体积不变,升高温度,再保持温度不变,让体积膨胀。

(3)先保持温度不变,让体积膨胀,再保持体积不变,升高温度。

(4)先保持温度不变,压缩体积,再保持体积不变,降低温度。

A.(1)、(2) B.(3)、(4)不可能
C.(1)、(3)不可能 D.(1)、(2)、(3)、(4)都可能
4.如下图所示,气缸的质量M =10kg ,活塞的质量m=2kg ,活塞横截面积s=100cm 2
, 弹簧的倔强系数k=200N/m ,外界大气压强Po=1.0×105Pa ,求在下列条件下气缸内气体的压强. 图8.3-4 图8.3-2
图8.3-3
(a)活塞上加重力为G=200N 物体时,P a = ;
(b)活塞上加重力为G=200N 物体且弹簧伸长10cm ,P b = ;
(c)拉力F 拉活塞,气缸离开地面,P c = ;
(d)活塞上加重力为G=200N 物体且弹簧被压缩2cm ,则P d = .
5.下列说法正确的是( )
A.一定质量的气体,保持温度不变,压强随体积减小而增大的微观原因是:每个分子撞击
器壁的作用力增大
B.一定质量的气体,保持温度不变,压强随体积增大而减小的微观原因是:单位体积内的
分子数减少
C.一定质量的气体,保持体积不变,压强随温度升高而增大的微观原因是:分子平均动能
增大
D.一定质量的气体,保持体积不变,压强随温度升高而增大的微观原因是:分子的密度增

6.分子流以平均速率v o 和面积为S 的器壁碰撞,分子流单位体积内的分子数为n ,每个分子的质量为m ,如果分子的运动方向与器壁垂直,且碰撞后按原速率反向弹回.则分子流对器壁的作用力为 ,压强为 .
7.如右图所示,天平右盘放砝码,左盘是一个水银气压计,
玻璃管固定在支架上,天平已调节平衡,若大气压强增大,
则( )
A.天平失去平衡,左盘下降.
B.天平失去平衡,右盘下降.
C.天平仍平衡.
D.无法判定天平是否平衡。

8.在冬季,剩有半瓶热水的暧水瓶经一个夜晚后,第二
天拔瓶口的软木塞时觉得很紧,不易拔出来.其中主要
原因是( )
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
图8.3-5
图8.3-6 图8.3-7
D.瓶内气体因温度降低而压强减小
9.如右图所示,在光滑水平面上放一个质量为M ,内外壁都光滑的气缸,活塞质量为m ,横截面积为S ,外界大气压强为Po ,现对活塞施一个水平恒力F ,当活塞与气缸无相对滑 动时,气缸内气体的压强为多少?
10.如图所示,质量为m 1的内壁光滑的玻璃管,横截面积为S ,内装有
质量为m 2的水银。

管外壁与斜面的动磨擦因数为6
3=μ,斜面倾角为θ=30º.当玻璃管与水银共同沿斜面下滑时,被封闭的气体压强为多少
(设大气压强P 0)?
11.如右图所示,在光滑的水平面上有一个横截面积为S 的试
管,管内有质量为m ,可在 管内无摩擦滑动的活塞。

现用活
塞封住一段空气柱,并把试管用绳子系在桌面上以角速度ω
作圆周运动,设大气压为P o .活塞距离圆心为l ,则试管内
气柱压强为多少? 12.由地球的半径R=6.4×106m 及大气压强值p 0=1.0×105
Pa 估算大气层空气的总重。

(结果取一位有效数字)
图8.3-8
图8.3-9。

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