课件6：8.4气体热现象的微观意义

三、气体温度的微观意义
(1) 温度越高，分子的热运动越剧烈 (2) 气体分子速率呈“中间多、两头少”的规律分布。当温度升高 时，对某一分子在某一时刻它的速率不一定增加，但大量分子的平 均速率一定增加，而且“中间多”的分子速率值增加，如图所示。
(3) 理想气体的热力学温度T与分子的平均动能 EK 成正比，即T＝a EK，
随着投掷次数的增多，2枚硬币正面朝上的次数比列最多，约占总数的3/8； 1枚和3枚硬币朝上的次数比列略少，分别约占总数的1/4；全部朝上朝下的 次数最少，各约占1/16。
伽耳顿板演示实验
此实验给我们什么启示? 1、个别随机事件的出现具有偶然性。 2、大量随机事件的整体会表现出一定的 规律性，这种规律就是统计规律。
因此也可以说，温度是分子平均动能的标志。
比例常数
理想气体
温度 温度
内能 内能
思考讨论
结合“氧气分子在0℃和100℃时的速率分布图像”，如何理解“温度是 分子平均动能的标志”？
提示：当温度升高时，分子热运动 加剧，同时“中间多”的这一高峰 向速率大的一方移动，即大龄分子 的平均速率增大，分子的平均动能 增大，所以说温度是分子平均动能 的标志。
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【误区警示】 温度升高，分子的平均动能增大，但并不是每个分子的速率都增大。 根据分子速率分布特点可以看出，速率大于平均速率和小于平均速率 的分子还是存在的，只不过这部分的分子数目比较少。
四、气体压强的微观意义
五、对气体实验定律的微观解释
1．玻意耳定律 一定质量的气体，温度保持不变时，分子的平均动能是一定的。在这种情况下， 体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强就增大。
思考：随机事件的出现是不是就没有什么规律呢？
掷币实验
每人都把4枚硬币握在手中，在桌面上随意投10次，记录每次投后正面朝上的硬币个数，统计 10次授掷中有0，1，2，3，4枚硬币正面朝上的次数各是多少，把结果填在以下表格的第1行。 以3~4人为一个小组，把小组中各人统计的数字累计起来，填在表格的第2行。 按座位把全班分成几个大组，把每个大组中各小组统计的数字累计起来，填在表格的第3行。 把各大组的数字累计起来，得到全班的统计数字，填在表格的第4行。
统计规律的应用
（1）在保险公司投保“人身意外伤害险”时，要按不同的职 业交纳不同的保险费。 （2）通过人口健康普查的统计数据，可以发现某些地区存在 着高发病率的疾病。
二、气体分子运动的特点
运动的 自由性
运动的 无序性 运动的 高速性
由于气体分子间的距离比较大，分子间作用力很弱。通常认为， 气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，不受力而做匀速直 线运动，因而气体会充满它能达到的整个空间。 分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着任何一个方向运动的 分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数目都相等。 常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒，在数量级上 相当于子弹的速率。
2.下列对气体分子运动的描述正确的是 （BCD） A.气体分子的运动是杂乱无章的，没有一定的规律 B.气体分子间除相互碰撞或跟器壁碰撞外，几乎无相互作用 C.大量气体分子的运动符合统计规律 D.气体之所以能充满整个空间，是因为气体分子间相互作用的引力和斥力
十分微弱，气体分子可以在空间自由运动
3.关于密闭容器中气体的压强，下列说法不正确的是( ACD ) A．是由气体受到的重力产生的 B．是由大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的 C．压强的大小只取决于气体分子数量的多少 D．容器运动的速度越大，气体的压强也越大 E．压强的大小取决于气体分子的平均动能和气体分子的密集程度
M一定 T不变
V减小 宏观
分子平均动能不变
分子密集程度增大 微观
压强增大
2．查理定律 一定质量的气体，体积保持不变时，分子的密集程度保持不变。在这种 情况下，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强就增大。
M一定 V不变 T升高 宏观
分子密集程度不变 分子平均动能增大
微观
压强增大
3．盖—吕萨克定律 一定质量的气体，温度升高时，分子的平均动能增大。只有气体的体积 同时增大，使分子的密集程度 减小，才能保持压强不变。
第八章 气体
第4节 气体热现象的微观意义
学习目标
1、理解气体分子运动的特点及气体分子运动速率的统计分布规律。 2、能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义。 3、知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相关联系。 4、能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。
一、随机性与统计规律
必然事件： 在一定条件下，若某事件必然出现，这个事件叫做必然事件。 不可能事件： 在一定条件下，若某件事不可能出现，这个事件叫做不可能事件。 随机事件： 若在一定条件下某事件可能出现，也可能不出现，这个事件叫做随机事件。
小
微观
可能 压强不变
课堂小结
跟踪练习
1. 下列说法正确的是( BD ) A．一定温度下某理想气体的分子的碰撞虽然十分频繁但同一时刻， 每个分子的速率都相等 B．一定温度下某理想气体的分子速率一般不等，但速率很大和速率 很小的分子数目相对较少 C．一定温度下某理想气体的分子做杂乱无章的运动可能会出现某一 时刻所有分子都朝同一方向运动的情况 D．一定温度下某理想气体，当温度升高时，其中某10个分子的平均 动能可能减少