8年高考热学试题分类训练(4)：气体压强的微观解释
气体压强的微观解释推导
气体压强的微观解释推导气体压强是一个重要的物理概念，它涉及到物质状态以及气体分子之间的相互作用。
有了对气体压强的清楚理解，我们可以更好地观察和了解物质在物理系统中的行为。
因此，本文专门探讨气体压强的微观解释和推导。
首先，我们需要了解压强的定义。
压强是指一定体积内气体分子及其间的斥力给其他分子施加的平均力，即气体给它周围环境施加的力。
通常，气体分子随机地在其中移动，并给它们周围的空间施加斥力。
由于气体分子不断碰撞，它们互相推动和弹开，这就是气体压强的产生。
其次，我们需要利用牛顿定律推导出气体压强。
牛顿定律是一个重要的物理定律，它很好地解释了物体在物理系统中的行为。
在此基础上，我们推导出气体的压强公式：P = F/A，其中P是压强，F是气体分子施加在指定体积上的力，A是指定体积的面积。
根据牛顿定律，我们得出：F = m * a，其中，m是气体分子的质量，a是气体分子的加速度。
最后，我们用三次函数模拟气体分子运动的轨迹，求出气体的压强公式：P = m * a * v^2 / (2 * x)其中，v是气体分子的运动速度，x是气体分子的位置。
从以上分析可以看出，气体压强是由气体分子施加的力和指定体积的比例关系决定的，而气体分子的施加的力则是由牛顿定律和三次函数求出的。
因此，气体压强是一个由牛顿定律和三次函数结合而成的物理概念，可以用来说明物质在物理系统中的行为。
总结起来，气体压强是由气体分子施加的力和指定体积的比例关系决定的，而气体分子的施加的力则是由牛顿定律和三次函数求出的。
虽然气体压强的概念比较简单，但要认真学习它，还需要深入理解物理定律和数学概念。
只有这样，才能更好地观察和理解物质在物理系统中的行为。
理想气体的压强及温度的微观解释
理想气体的压强及温度的微观解释在普通物理热学的教学中，对理想气体的压强、温度的学习和讨论时，学生对压强、温度的微观实质理解困难，特别是对宏观规律的微观解释与分析问题。
文章从理想气体分子模型的建立和统计假设的提出，对压强、温度的实质进行讨论，从而使学生得到正确理解，并学会用微观理论解释和研究宏观现象和规律的分析方法。
标签：理想气体；微观模型；压强；温度；微观本质在物理的学习和研究中，经常会讨论和分析一些物理现象和规律，很多物理现象和规律，是可以通过实验观察和验证的宏观规律，而表征分子、原子运动性质的微观量，很难用观察或实验直接测定。
宏观量与微观量之间必然存在着联系，要更深入地认识和研究宏观规律，必须对宏观规律的微观本质进行分析。
通过对理想气体的几个宏观规律与微观实质的关系对比和分析，帮助我们认识和理解气体动理论的有关规律，并掌握这一研究方法。
1 理想气体模型及状态方程1.1 理想气体模型。
所谓理想气体是指重力不计，密度很小，在任何温度、任何压强下都严格遵守气体实验定律的稀薄气体。
理想气体是一种理想化的物理模型，是对实际气体的科学抽象。
理想气体的微观特征是：分子间距大于分子直径10倍以上，分子间无相互作用的引力和斥力，分子势能为零，其内能仅由温度和气体的量决定，内能等于分子的总动能。
温度提高，理想气体的内能增大；温度降低，理想气体的内能减小。
实际气体抽象为理想气体的条件：不易被液化的气体，如氢气、氧气、氮气、氦气、空气等，在压强不太大、温度不太低的情况下，所发生的状态变化，可近似地按理想气体处理。
分子本身的线度与分子之间的距离相比可忽略不计，视分子为没有体积的质点；除碰撞瞬间外，分子之间及分子与容器壁之间没有相互作用力，不计分子所受的重力；分子之间及分子与器壁之间作完全弹性碰撞，没有能量损失，气体分子的动能不因碰撞而损失。
容器各部分分子数密度等于分子在容器中的平均密度n=NV，式中，n是气体分子数密度，N是气体的总分子数，V是气体容器的容积；沿空间各个方向运动的分子数目是相等的；气体分子的运动在各个方向机会均等，不应在某个方向更占优势，即全体分子速度分量vx、vy和vz的平均值vx=vy=vz=0。
气体压强的微观解释
气体压强的微观解释气体压强是指气体分子对单位面积的压力。
在日常生活中，我们经常会遇到气体压强的概念，例如气球膨胀、轮胎充气、气压锅等等。
那么，气体压强是如何产生的呢？本文将从微观角度解释气体压强的产生机制。
气体是由大量分子组成的，这些分子具有质量、速度和能量等性质。
气体分子之间存在着相互碰撞的作用，这些碰撞会产生压力，从而使气体对容器产生压力。
下面我们从分子的角度来解释气体压强的产生过程。
首先，我们来看气体分子的运动方式。
气体分子以高速无规则运动，沿着任意方向做直线运动。
当气体分子碰撞到容器壁时，它们会改变方向和速度，并产生反作用力。
这个反作用力会使容器壁产生弹性变形，从而产生一个压力，即气体压强。
其次，我们来看气体分子的速度分布。
在气体中，气体分子的速度是不断变化的，但是它们的速度分布是具有一定规律性的。
根据麦克斯韦-玻尔兹曼分布定律，气体分子的速度分布服从高斯分布。
高速分子的数量较少，低速分子的数量较多。
因此，当气体分子在容器壁上碰撞时，高速分子会产生更大的反作用力，低速分子产生的反作用力则较小。
这就导致了气体压强的大小与气体温度有关。
第三，我们来看气体分子的密度。
气体分子的密度越大，碰撞的频率也就越高。
因此，气体分子的密度也会影响气体压强的大小。
当气体分子的密度增加时，碰撞的频率也会增加，从而使气体压强增大。
最后，我们来看气体分子的大小。
气体分子的大小对气体压强也有一定的影响。
当气体分子的大小较小时，分子之间的碰撞会比较频繁，因此气体压强也会增大。
但是，当气体分子的大小达到一定程度时，分子之间的碰撞就会变得不太频繁，从而使气体压强减小。
综上所述，气体压强是由气体分子运动产生的。
气体分子的速度、密度、大小等因素都会影响气体压强的大小。
了解气体压强的微观解释有助于我们更好地理解气体的性质和行为。
气体压强微观解释
气体压强微观解释
气体压强是指气体分子对容器壁的撞击所产生的压力。
在微观层面上，气体是由大量的分子组成的，它们以高速无规则地运动着。
当气体分子与容器壁碰撞时，它们会传递动量给壁面，产生一个力，即气体分子对壁面的撞击力。
气体分子的撞击力可以通过分子的动能来解释。
根据动能定理，分子的动能与其速度的平方成正比。
由于气体分子的速度是随机分布的，因此每个分子的动能也不相同。
当气体分子与容器壁碰撞时，动能较大的分子会给壁面传递更大的力，而动能较小的分子则传递较小的力。
因此，整体上来看，气体分子对壁面的撞击力是不均匀的。
气体压强的大小取决于气体分子对容器壁的平均撞击力。
当气体分子的速度分布更加均匀时，撞击力的差异会减小，从而使平均撞击力更接近于真实值。
此外，气体分子的数量和速度也会对压强产生影响。
当气体分子数量增加或者平均速度增加时，撞击力的总和也会增加，从而导致更高的压强。
除了速度和数量，分子之间的相互作用也会影响气体压强。
在理想气体模型中，分子之间不存在相互作用，因此气体分子与容器壁的碰撞仅与分子的速度和数量有关。
然而，在实际气体中，分子之间可能存在各种各样的相互作用，如分子之间的引力或排斥力。
这些相互作用
会改变分子的运动方式，从而影响气体的压强。
总而言之，气体压强是由气体分子对容器壁的撞击力产生的。
分子的速度、数量和相互作用都会对压强产生影响。
微观解释揭示了气体压强背后的分子动力学原理，帮助我们更好地理解气体行为和性质。
热学气体试题及答案高中
热学气体试题及答案高中一、选择题1. 气体压强的微观解释是气体分子对容器壁的（）A. 碰撞次数B. 碰撞力C. 碰撞频率D. 碰撞次数和碰撞力答案：D2. 温度是表示物体冷热程度的物理量，其微观意义是（）A. 分子的动能B. 分子的势能C. 分子的总能量D. 分子的平均动能答案：D3. 气体分子的平均动能与气体的（）成正比。
A. 压强B. 体积C. 温度D. 质量答案：C4. 理想气体状态方程为PV=nRT，其中R是（）A. 气体常数B. 温度C. 体积D. 压强答案：A5. 在一定温度下，气体分子的平均速率与气体的（）无关。
A. 压强B. 体积C. 温度D. 质量答案：D二、填空题1. 气体分子在容器内做无规则运动，这种运动称为______运动。
答案：热2. 气体分子的平均自由程是指分子在两次碰撞之间自由飞行的______。
答案：平均距离3. 根据理想气体状态方程，当温度不变时，气体的压强与体积成______。
答案：反比4. 气体分子的碰撞是______碰撞，即碰撞前后动量守恒。
答案：弹性5. 温度是分子平均动能的量度，温度升高，分子的平均动能______。
答案：增大三、简答题1. 简述气体分子运动的特点。
答案：气体分子运动具有以下特点：（1）分子在空间内做无规则运动；（2）分子之间存在相互碰撞；（3）分子运动速度与气体温度有关；（4）分子运动速度分布遵循麦克斯韦分布。
2. 为什么气体可以轻易被压缩，而固体和液体则不能？答案：气体分子之间距离较大，分子间作用力较弱，因此气体分子可以轻易地被压缩，改变其体积。
而固体和液体分子间距离较小，分子间作用力较强，因此固体和液体不易被压缩。
四、计算题1. 一个气体分子的质量为m，速度为v，求该分子在碰撞时对容器壁的平均冲击力。
答案：设分子与容器壁碰撞后速度反向，则碰撞前后动量变化为2mv。
设碰撞时间为t，则平均冲击力F=Δp/Δt=2mv/t。
2. 已知理想气体的压强P、体积V和温度T，求气体的摩尔数n。
气体压强的微观解释
分子热运动、布朗运动、扩散现象1、做布朗运动实验,得到某个观测记录如图。
图中记录的就是( D )A.分子无规则运动的情况B.某个微粒做布朗运动的轨迹C.某个微粒做布朗运动的速度——时间图线D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线E.布朗运动就是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映2、布朗运动虽然与温度有关,但布朗运动不能称为热运动(对)3、空中飞舞的尘埃的运动不就是布朗运动经验之谈:布朗运动凭肉眼观察不到,得在光学显微镜下观察分子运动在光学显微镜下观察不到,得在电子显微镜下观察。
布郎运动不会停止,而尘埃的飞扬经过一段时间后,会落回地面4、观察布朗运动时,下列说法正确的就是( AB )A 、温度越高,布朗运动越明显B 、大气压强的变化,对布朗运动没有影响C 、悬浮颗粒越大,布朗运动越明显D 、悬浮颗粒的布朗运动,就就是构成悬浮颗粒的物质的分子热运动5、由分子动理论及能的转化与守恒定律可知…( D )A 、扩散现象说明分子间存在斥力B 、布朗运动就是液体分子的运动,故分子在永不停息地做无规则运动C 、理想气体做等温变化时,因与外界存在热交换,故内能改变D 、温度高的物体的内能不一定大,但分子的平均动能一定大6.下列关于热运动的说法,正确的就是( D )A 、热运动就是物体受热后所做的运动B 、温度高的物体中的分子的无规则运动C 、单个分子的永不停息的无规则运动D 、大量分子的永不停息的无规则运动物质的量 (1)m M v V N A ==即：分子质量摩尔质量＝分子体积摩尔体积阿佛加德罗常数＝(2)分子的个数 = 摩尔数 ×阿伏加德罗常数 (3)摩尔质量摩尔体积＝密度1.从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数( C )A 、水的密度与水的摩尔质量B 、水的摩尔质量与水分子的体积C 、水的摩尔质量与水分子的质量D 、水分子的体积与水分子的质量2、已知铜的摩尔质量为M(kg/mol),铜的密度为ρ(kg/m 3),阿伏加德罗常数为 N A (mol - 1)、下列说法不正确的就是( B )A 、1 kg 铜所含的原子数为MN A B 、1 m 3铜所含的原子数为ρA MN C 、1个铜原子的质量为A N M kg D 、1个铜原子所占的体积为A N M ρ m 3 3、 利用单分子油膜法可以粗测分子的大小与阿伏加德罗常数、如果已知体积为V 的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S,这种油的密度为ρ,摩尔质量为M,则阿伏加德罗常数的表达式为( )答案:336VMS πρ 4、已知铜的密度为8、9×103 kg/m3,相对原子质量为64,通过估算可知铜中每个铜原子所占的体积为(B )A 、7×10－6 m 3B 、1×10－29 m 3C 、1×10－26 m 3D 、8×10－24m 5、某物质的摩尔质量为M ,密度为ρ,设阿伏加德罗常数为N A ,则每个分子的质量与单位体积所含的分子数分别就是(D )A 、MN A M N ρ⋅A B 、A N M ρM N A C 、M N A ρ⋅A N M D 、A N M MN ρ⋅A 6 .一热水瓶水的质量约为m=2、2 kg,它所包含的水分子数目为_________、(取两位有效数字,阿伏加德罗常数取6、0×1023 mol -1) (7、3×1025个)7.某同学采用了油膜法来粗略测定分子的大小:将1 cm 3油酸溶于酒精,制成1 000 cm 3 的溶液、已知1 cm 3酒精油酸溶液有100滴,在一塑料盘内盛水,使盘内水深约为1 cm, 将1滴溶液滴在水面上,由于酒精溶于水,油酸在水面上形成一层单分子油膜,测得这 一油膜层的面积为90 cm 2,由此可估计油酸分子的直径为多少？ (答案:1、1×10-9m )气体压强的微观解释影响气体压强的因素有两个:（1） 单位面积上,单位时间内,气体分子对容器壁的碰撞次数从宏观来瞧,决定于分子的浓度(单位体积内分子的个数)或对一定量的气体来说,压强的大小决定于分子的体积。
气体压强的微观解释
气体压强的微观解释类比推理：高压采煤水枪出水口的截面积为S，水的射速为v，射到煤层上后，水的速度为零，若水的密度为ρ，求水对煤层的冲力。
关于气体压强：①p=2n₀Ek/3(微观表达式)压强取决于分子数密度和分子的平均动能.②p=nRT/V=mRT/M₀V(状态、宏观表达式)压强取决于物质的量、温度和体积.③p=p₁+p₂+…(混合气体道尔顿分压定律)④p₁V₁/T₁+p₂V₂/T₂+…=pV/T(物质的量表达式)⑤单位面积内的力p=F/S⑥单位时间单位面积上力的冲量p=I/S·t⑦单位时间单位面积上碰撞次数由平均速率、分子数密度共同决定N=n₀v/6.【简单推导】一个分子碰撞一次，碰撞次数就是分子个数，分子个数为n₀lS/6.所用的时间为l/v，单位时间单位面积上碰撞次数为n₀lS/6/S/t=n₀v/6.1.下列说法正确的是（A）。
A:气体对器壁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B:气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量C:气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强一定减小D:单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大2.一密闭气球中装有一定质量的理想气体，现使环境压强不变、气体温度缓慢升高.对于气体在此过程中的下列说法正确的是（C）A.气球中气体分子间的作用力增大B.气球中气体每个分子的速率都增大C.气球内壁单位面积上受到的压力不变D.气球中气体吸收的热量等于气体增加的内能☞对理想气体来讲，分子间只有消耗碰撞的力，没有分子间的相互作用力.单位面积上受到的压力就是气体对气球内壁的压强，根据热力学第一定律方向做功和内能的变化.3.在一定温度下，当气体的体积减小时，气体的压强增大，这是由于（）A.每个分子对器壁的平均撞击力变大B.单位体积内的气体分子数变大，分子对器壁的吸引力变大C.单位体积内的气体分子数变大，单位体积内分子的重量变大D.单位体积内的气体分子数变大，单位时间内对器壁碰撞的次数增多☞正确答案：D.单位体积内的气体分子数变大，单位时间内对器壁碰撞的次数增多一定质量的气体温度不变时，体积减小，压强增大；温度不变说明气体分子运动平均动能不变；体积减小说明相同体积内分子数变多；故相同时间内单位面积上碰撞的气体分子增加了，故压力变大，压强变大；故选：D.☞温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度的反映，从分子运动论观点看，温度是物体分子运动平均动能的标志，温度是大量分子热运动的集体表现，含有统计意义，对于个别分子来说，温度是没有意义的；大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力，所以从分子动理论的观点来看，气体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.4.对于一定量的理想气体，下列四个论述中正确的是（）A.当分子热运动剧烈时，压强必变大B.当分子热运动剧烈时，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，压强必变大解析：从微观来说，压强是单位时间内作用在单位面积上的冲量，即压强微观上由分子平均动能和分子数密度决定。
气体压强的微观解释
2．查理定律 (1) 宏观表现：一定质量的气体，在 体积保持不变时，温度升高，压强增 大，温度降低，压强减小． (2) 微观解释：体积不变，则分子密 度不变，温度升高，分子平均动能增 大，分子撞击器壁的作用力变大，所 以气体的压强增大．
3．盖—吕萨克定律 (1) 宏观表现：一定质量的气体，在 压强不变时，温度升高，体积增大， 温度降低，体积减小． (2) 微观解释：温度升高，分子平均 动能增大，撞击器壁的作用力变大， 而要使压强不变，则需影响压强的另 一个因素分子密度减小，所以气体的 体积增大．
气体压强的形成原因： 大量气体分子的频繁撞击形成的！
甲(一罐水)
乙（一罐气）
A
B
A
B
C D D
C
液体的压强： 1、液体重力产生 2、同一水平液面上压强相等
气体的压强： 1、大量气体分子频繁撞击产生 2、同一部分气体中压强处处相等 3、气体压强总是垂直于接触面
பைடு நூலகம்
3、不同深度处压强不等，越
深压强越大
一定质量的气体的压强P，
解析：
布朗运动是指悬浮颗粒因受 分子作用力不平衡而引起的悬浮颗粒 的无规则运动，选项A错误；气体分 子因不断相互碰撞其动能瞬息万变， 因此才引入了分子的平均动能，选项 B错误；气体分子不停地做无规则热 运动，其分子间的距离大于 10r0，因 此气体分子间除相互碰撞的短暂时间 外，相互作用力十分微弱，分子的运 动是相对自由的，可以充满所能达到 的整个空间，故选项C正确；气体分
一定质量的气体，下列叙述中正确的是( ) A．如果体积减小，气体分子在单位时间内对单 位面积器壁的碰撞次数一定增大 B．如果压强增大，气体分子对单位面积器壁的 压力一定增大 C．如果温度升高，气体分子在单位时间内对单 位面积器壁的碰撞次数一定增大 D．如果分子密度增大，气体分子在单位时间内 对单位面积器壁的碰撞次数一定增大
关于气体压强的理解
气体压强是热学部分的重要概念，也是学习中的难点，从微观和宏观两个角度正确地理解气体压强的概念是解决问题的关键。
一、微观方面气体压强是由大量气体分子碰撞器壁产生的，在数值上等于垂直作用于器壁单位面积上的平均冲击力，或者说等于单位时间内器壁单位面积上所受气体分子碰撞的总冲量。
气体分子质量越大，速度越大，即分子的平均动能越大，每个气体分子撞击一次器壁的作用力越大，而单位时间内气体分子撞击的次数越多，对器壁的总压力越大，而这一次数又取决于单位体积内的分子数（分子的密集程度）和平均动能（分子在容器中往返运动着，其平均动能越大，分子平均速率也越大，连续两次碰撞某器壁的时间间隔越短，即单位时间内撞击次数越多），可见，从微观角度看，气体的压强取决于气体分子的平均动能和密集程度。
例1：下列说法正确的是（）a.气体对器壁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。
b.气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量。
c.气体分子热运动的平均动能减少，气体的压强一定减小。
d.单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大。
答案：a二、宏观方面教材中对气体压强做了如下的定义：容器中的大量气体分子对器壁的频繁碰撞，就对器壁产生一个持续的、均匀的压力，而器壁单位面积上受到的压力就是气体的压强。
对于质量一定的某种气体，气体的体积越小密度越大，单位体积内分子数就越多，单位时间碰撞气壁单位面积分子数越多，气体的压强越大；气体的温度越高，分子的平均速率越大，单位时间碰撞气壁单位面积分子数越多并且每次碰撞作用力越大，气体的压强越大；所以从宏观上说，一定质量气体压强的大小是由气体的体积和温度共同决定的。
一定质量的气体体积越小，温度越高，气体的压强就越大。
例2：如下图所示，水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝。
气缸壁和隔板均绝热。
初始时隔板静止，左右两边气体温度相等。
高中物理复习试题：选章专项训练气体压强的计算及微观解释
专项训练气体压强的计算及微观解释一、计算的知识储备(1)液面下h深处由液体重量产生的压强p＝ρgh.(注意：h是液柱的竖直高度，不一定等于液柱的长度)(2)若液面与外界大气相接触，则液面下h处的压强为p＝p0＋ρgh，p0为外界大气压强．(3)帕斯卡定律(液体传递压强的规律)：加在密闭静止液体上的压强，能够大小不变地由液体向各个方向传递．(4)连通器原理：在连通器中，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．【说明】计算的主要依据是静力学知识．【例1】如图所示，竖直放置的弯曲管A端开口，B端封闭，密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内，管内液面高度差分别为h1、h2和h3，则B端气体的压强为(已知大气压强为p0)()A．p0－ρg(h1＋h2－h3)B．p0－ρg(h1＋h3)C．p0－ρg(h1＋h3－h2) D．p0－ρg(h1＋h2)【解析】由图中液面的高度关系可知，p0＝p2＋ρgh3和p2＝p1＋ρgh1，由此解得p1＝p0－ρg(h1＋h3)【答案】 B【易错点】很多学生会错误认为p0＜p2和p2＜p1，此外图中h2是一个干扰条件，而实际上中间气体的压强与中间两液面的高度差无关．二、压强计算的基本方法基本方法，实质为受力分析，即受力分析的三种表现．1．液面法选取一个假想的液体薄面(其自重不计)为研究对象；分析液面两侧受力情况，建立力的平衡方程；消去横截面积，得到液面两侧的压强平衡方程；求得气体压强．【例2】如图所示，在竖直平面内倾斜放置的U形管，管的一端封闭，内有一段空气柱，U形管的倾角为θ，U形管内水银柱长度L1、L2，如图所示，已知水银密度为ρ，大气压强为p0，则封闭段空气柱的压强为________．【解析】本题若选取如图所示的AB作为等压强的液面，从理论上来说是可以的，但是B至右管液面的高度差不知，无法求出．若选取C 作为液面，则左右两侧的压强应该相等，即有p ＋ρga sin θ＋ρgL 2cos θ＝p 0＋ρgL 1sin θ＋ρga sin θ，解得p ＝p 0＋ρg (L 1sin θ－L 2cos θ)．【答案】 p 0＋ρg (L 1sin θ－L 2cos θ)2．平衡法欲求用固体(如活塞等)封闭在静止容器中的气体压强，应对固体(如活塞等)进行受力分析，然后根据力的平衡条件求解．【例3】 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等于( )A ．p 0＋mg cos θSB.p 0cos θ＋mg S cos θC ．p 0＋mg cos 2θSD ．p 0＋mg S【解析】 为求气体的压强，应以封闭气体的圆板为研究对象，圆板受力如图所示，封闭气体对圆板的压力垂直圆板的下表面．由竖直方向合力为零，得p S cos θ·cos θ＝mg ＋p 0S 得p ＝p 0＋mg S【答案】 D3．动力学法当封闭气体所在的系统处于力学非平衡状态时，欲求封闭气体的压强，首先要恰当地选择对象(如与气体相关联的液柱、固体等)，并对其进行正确的受力分析(特别注意分析内、外气体的压力)，然后应用牛顿第二定律列方程求解．【例4】 试管内封有一定质量的气体，静止时气柱长为L 0，大气压强为p 0，其他尺寸如图所示．当试管绕竖直轴以角速度ω在水平面内匀速转动时气柱长变为L ，设温度不变，管横截面积为S ，水银密度为ρ， 则转动时管内被封气体的压强为( )A ．p 0＋ρL 1ω2(L 2＋L 0－L ＋L 12) B ．p 0＋ρL 1ω2(L 2＋L 12) C ．p 0＋ρgL 1D.L 0Lp 0 【解析】 以水银柱为研究对象，水平方向受力为向右的p 0S ，向左的pS ，由牛顿第二定律，知pS －p 0S ＝ma ＝mω2(L 1＋L 2＋L 0－L －L 12)，p ＝p 0＋ρL 1ω2(L 2＋L 0－L ＋L 12)；若以被封闭气体为研究对象，由等温变化可知，p 0L 0S ＝pLS ，解得p ＝L 0Lp 0. 【答案】 AD三、压强的微观解释1．决定压强的两个微观因素p ＝23n E k 为理想气体对器壁的压强公式，其揭示出压强这一宏观量的微观本质．压强公式表明，气体的压强决定于分子的数密度n 和分子的平均平动动能E k ，并与二者的乘积成正比．【例5】 喷雾器内有10 L 水，上部封闭有1 atm 的空气2 L ．如图所示，关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1 atm 的空气3 L(设外界环境温度一定，空气可看作理想气体)．(1)当水面上方气体温度与外界温度相等时，求气体压强，并从微观上解释气体压强变化的原因．(2)打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要说明理由．【解析】 (1)设气体初态压强为p 1＝1 atm ，体积为V 1＝2 L ＋3 L ＝5 L ；末态压强为p 2，体积为V 2＝2 L ，由玻意耳定律p 1V 1＝p 2V 2 ，代入数据得p 2＝2.5 atm微观解释：温度不变，分子平均动能不变，单位体积内分子数增加，所以压强增加．(2)吸热．气体对外做功而内能不变，根据热力学第一定律，可知气体吸热．【名师点拨】 本题对压强的微观解释是从分子的数密度n 和分子的平均平动动能E k (即温度)两个方面解释的，有些考生在回答时，找不出答题要点，是对压强的微观因素的两个原因不知，不知道为什么要从这两个方面解释．2．分子速率是从双重意义上来影响碰撞效果的p ＝23n E k ，p ＝13nm v 2为理想气体对器壁的压强公式，它们揭示出压强这一宏观量的微观本质．压强公式表明，气体的压强决定于分子的数密度n 和分子的平均平动动能E k ，并与二者的乘积成正比．这一结论，是根据分子动理论，从压强是大量分子对器壁碰撞的平均效果这一基本分析得出的，当然很容易从分子与器壁碰撞的角度来理解它．p ＝23n E k 表明当分子平均平动动能一定时，数密度n 越大则压强p 越大，这是因为n 越大时，单位时间内撞击到器壁上的分子数越多，故器壁受到的压强越大；当n 一定时，E k 越大则p 越大，这是因为E k 越大，v 2越大，从而使器壁所受压强p 越大．可见分子速率是从双重意义上来影响碰撞效果的：一方面分子运动越快，单位时间内分子碰撞器壁的次数越多；另一方面，分子运动越快，每次碰撞时施于器壁的冲量也越大．【例6】 下列说法正确的是( )A ．气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和B ．气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变C ．功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功D ．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体E ．一定量的气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小F ．一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加【答案】 ADEF四、压强的产生与理解1．源于压强的基本概念压强的基本概念为p ＝F S，大气压从压强定义出发可理解为大气自身重力产生的． 【例7】 已知地球半径约为6.4×106m ，空气的摩尔质量约为29×10－3kg/mol ，一个标准大气压约为 1.0×105Pa ，利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为( )A ．4×1016 m 3B ．4×1018 m 3C ．4×1020 m 3D ．4×1022 m 3【解析】 大气压是由大气重量产生的．大气压强p ＝F S ＝mg S ＝mg 4πR 2，带入数据可得地球表面大气质量m ＝5.2×1018kg.标准状态下1 mol 气体的体积为V 0＝22.4×10－3m 3，故地球表面大气体积为V ＝m m 0V 0＝5.2×101829×10－3×22.4×10－3m 3＝4×1018 m 3，B 项对． 【答案】 B【名师点拨】 本题源于1984年全国普通高等学校招生统一考试物理试题原题如下：估算地球大气层空气的总重量．(最后结果取1位有效数字)，(答案：5×1019N)．可谓老题新编．2．从分子动理论的角度理解大气压强前面说大气压是大气自身重力产生的，这与在地球表面任取一部分气体的压强约为1.013×105Pa是不矛盾的，这时的压强是大气压的一部分，已经具有由重力产生压强的属性，不可再由取出部分的气体重力产生的．这个压强可从分子动理论的角度理解，即气体分子的碰撞产生的．【例8】一位质量为60 kg的同学为了表演“轻功”，他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气(可视为理想气体)，然后将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上，在气球的上方放置一轻质塑料板，如图所示．(1)关于气球内气体的压强，下列说法正确的是()A．大于大气压强B．是由于气体重力而产生的C．是由于气体分子之间的斥力而产生的D．是由于大量气体分子的碰撞而产生的(2)在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，球内气体温度可视为不变．下列说法正确的是()A．球内气体体积变大B．球内气体体积变小C．球内气体内能变大D．球内气体内能不变(3)为了估算气球内气体的压强，这位同学在气球的外表面涂上颜料，在轻质塑料板面和气球一侧表面贴上间距为2.0 cm的方格纸．表演结束后，留下气球与方格纸接触部分的“印迹”如图所示．若表演时大气压强为1.013×105Pa，取g＝10 m/s2，则气球内气体的压强为________ Pa.(取4位有效数字)气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹”，这一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积存在什么关系？【解析】(1)由于气球对球内气体的作用，球内气体压强大于大气压强，A选项正确，B选项错误；根据气体的压强的微观理论，可知C选项错误，D选项正确．(2)由于可视为理想气体，则pVT＝C，T不变，p增大，V减小，A选项错误，B选项正确；理想气体的内能只与温度有关，C选项错误，D选项正确．(3)人作用在气球上的力F＝mg＝600 N，“印迹”的面积为4S，S为每个“印迹”的面积(大于半格的算一格，小于半格的去掉)，得S＝354×10－4m2，人作用在气球上的压强．可以以其中一个球的接触薄层为研究对象，薄层受到向上的压力pS ，向下的压力p 0S ，每个球承受人体重力的14，即14mg ，由平衡关系，可知p ＝p 0＋14mg S＝1.013×105 Pa ＋14×600354×10－4 Pa ＝1.053×105 Pa 气球内部气体压强处处相等，气球上下两部分形变一样，面积相同．【答案】 (1)AD (2)BD (3)1.053×105Pa 面积相同五、浮力的实质浮力产生的原因是压力差，推导如下：如图所示，物块浮在液体中，物块受到向下的p 0S ，向上的pS ，两侧均有对称的作用力，即两侧的合力为零．故压力差ΔF ＝pS －p 0S ＝(p 0＋ρgh )S －p 0S ＝ρghS ＝ρgV 排＝F 浮，即浮力的实质为上下的压力差．【例9】 在天花板上用轻弹簧悬挂一支平底试管，将试管口向下竖直插入水银槽中，当处于如图所示的静止状态时，不计管壁厚度，关于弹簧秤对试管作用力的大小，下列正确的说法是( )A ．大小等于试管重力B ．大小等于试管重力减去水银对试管的浮力C ．大小等于试管重力减去管内h 高度部分相当的水银的重力D ．大小等于试管重力减去内部气体与外界大气对试管压力之差【解析】 以试管为研究对象，对试管进行受力分析如图所示，试管受到向下的重力mg 、大气的向下的压力p 0S 、试管内被封闭的气体的向上的压力pS 、弹簧向上的拉力F ，pS ＋F ＝mg ＋p 0S ，所以F ＝mg ＋p 0S －pS ＝mg －(pS －p 0S )＝mg －F 浮＝mg －ρgV 排，故选B 、C 、D 三项．【答案】 BCD六、自由落体下的压强变化分析气体压强是大量气体分子频繁碰撞容器壁的结果，在完全失重的情况下，气体对器壁仍产生同样的碰撞结果，温度变化，压强变化．如2013全国新课标Ⅱ33C 选项“在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零”，此选项错误．【例10】 如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U 型玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h ，能使h 变大的原因是( )A ．环境温度升高B ．大气压强升高C ．沿管壁向右管内加水银D ．U 型玻璃管自由下落【解析】 以左端被封闭气体为研究对象，假设被封闭气体压强不变，温度升高，必然导致被封闭体积的增加，则两侧水银柱长度h 增加，A 选项正确；大气压升高，暗含温度不变，即导致体积减小，h 减小，B 选项错误；沿管壁向右管内加水银，使被封闭气体的压强增加，而被封闭气体的压强p ＝p 0＋ρgh ，故两侧水银柱长度h 增加，C 选项正确；U 型玻璃管自由下落，水银处于完全失重状态，故被封闭气体的压强等于外界大气压p ＝p 0，压强减小了，被封闭气体的体积增大，两侧水银柱长度h 增加，D 选项正确．【答案】 ACD七、活塞与弹簧结合问题【例11】 如图所示，竖直放置在水平面上的汽缸，其中缸体质量M ＝10 kg ，活塞质量m ＝5 kg ，横截面积S ＝2×10－3 m 2，活塞上部的汽缸里封闭一部分理想气体，下部有气孔a 与外界相通，大气压强p 0＝1.0×105Pa ，活塞的下端与劲度系数为k ＝2×103 N/m 的弹簧相连．当汽缸内气体温度为127 ℃时，弹簧的弹力恰好为零，此时缸内气柱长为L ＝20 cm.求：当缸内气体温度升高到多少度时，汽缸对地面的压力为零？(g 取10 m/s 2，活塞不漏气且与汽缸壁无摩擦)【解析】 缸内气体初态：V 1＝LS ＝20Sp 1＝p 0－mg S＝0.75×105 Pa T 1＝(273＋127) K ＝400 K末态：p 2＝p 0＋Mg S ＝1.0×105 Pa ＋10×102×10－3Pa ＝1.5×105Pa 系统受力平衡：kx ＝(m ＋M )g则x ＝?m ＋M ?g k ＝?5＋10?×102×103m ＝0.075 m ＝7.5 cm 缸内气体体积V 2＝(L ＋x )S ＝27.5S对缸内气体建立状态方程p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2即0.75×105×20 S 400＝1.5×105×27.5 S T 2解上式，可得T 2＝1 100 K ，即t ＝T 2－273 ℃＝827 ℃【答案】827 ℃。
压强的微观意义
密闭容器中的气体对器壁有压强，且对 各个器壁的压强相等。气体压强究竟是如何 产生的呢？
1.气体压强的概念： ——就是气体对于容器器壁的压强 2.气体压强的产生原因（微观解释）： ——大量分子频繁地碰撞器壁，对器壁产生持 续、均匀的压力，产生压强 3.气体压强的微观意义： —— 大量气体分子作用在器壁单位面积上的 平均作用力
四、对气体实验定律的微观解释
1.玻意耳定律(等温变化) p V =p V
1
1
2
2
一定质量的气体，温度不变 ----分子的平均动能不变 体积减小， 分子的密集程度越大， 压强越大
2.查理定律(等容变化)
p1 p2 T1 T2
一定质量的气体， 体积不变 -----分子的密集程度不变 温度升高时， 分子的平均动能增加，压强越大
你认为气体压强的大小微观上与什么有关? 并类比说明原因。
4.影响气体压强的两个因素:
分子质量 分子的平均动能
微观角度
分子速率 分子数密度
宏观角度
ห้องสมุดไป่ตู้体积
温度
四、对气体实验定律的微观解释
玻意耳定律的微观解释： 分子平均动能不变，平均每 个分子对器壁的撞击力不变 分子密度增大
T不变
V减小
单位时间内撞击容器单位面积的分子数增多 气体压强增大。
V1 V2 3.盖-吕萨克定律(等压变化) T T 1 2
一定质量的气体 ,温度升高 ,分子的平均动能增大,
压强有增大的趋势; 体积增大 ,分子的密集程度减少, 压强有减小的趋势. 当两个相反的趋势相互抵消时, 则保持压强不变
五、气体、液体压强与大气压的区别
气体压强由气体分子的无规则运动持续撞击容 器壁产生，与气体状态无关 液体压强由液体的重力产生，完全失重状态下 液体压强消失 大气压宏观来看是由于大气层的重力产生.
高中物理热学气体专题带答案解析
高中物理热学气体专题复习一：气体压强的微观解释气体压强的产生:大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强。
单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力。
所以从分子动理论的观点来看，气体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。
决定气体压强大小的因素。
①微观因素:气体压强由气体分子的数密度和平均动能决定:A气体分子的数密度(即单位体积内气体分子的数目)大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就多;B气体的温度高，气体分子的平均动能变大，每个气体分子与器壁的碰撞(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就大;从另一方面讲，气体分子的平均速率大，在单位时间里撞击器壁的次数就多，累计冲力就大。
②宏观因素:气体的体积增大，分子的数密度变小。
在此情况下，如温度不变，气体压强减小;如温度降低，气体压强进一步减小;如温度升高，则气体压强可能不变，可能变化，由气体的体积变化和温度变化两个因素哪一个起主导地位来定。
③因密闭容器的气体分子的数密度一般很小，由气体自身重力产生的压强极小，可忽略不计，故气体压强由气体分子碰撞器壁产生，大小由气体分子的数密度和温度决定，与地球的引力无关，气体对上下左右器壁的压强大小都是相等的。
1.关于理想气体的下列说法正确的是A. 气体对容器的压强是由气体的重力产生的B. 气体对容器的压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞产生的C. 一定质量的气体，分子的平均动能越大，气体压强也越大D. 压缩理想气体时要用力，是因为分子之间有斥力2.将相同质量，相同温度的理想气体放入相同容器，体积不同，则这两部分气体A. 平均动能相同，压强相同B. 平均动能不同，压强相同C. 平均动能相同，压强不同D. 平均动能不同，压强不同cm3.一定质量的理想气体，当温度保持不变时，压缩气体，气体的压强会变大。
这是因为气体分子的A. 密集程度增加B. 密集程度减小C. 平均动能增大D. 平均动能减小4.下列说法中正确的是A. 一定质量的理想气体压强不变时，气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度升高而增大B. 温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同C. 物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的D. 可看作理想气体的质量相等的氢气和氧气，温度相同时氧气的内能小5.对一定量的理想气体，下列说法正确的是A. 气体体积是指所有气体分子的体积之和B. 气体分子的热运动越剧烈，气体的温度就越高C. 当气体膨胀时，气体的分子势能减小，因而气体的内能一定减少D. 气体的压强是由气体分子的重力产生的，在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强二：平衡状态下气体压强计算（1）液体封闭气体压强的计算6、如图，玻璃管中灌有水银，管壁摩擦不计，设p 0=76cmHg 水银柱长度L=10cm,求封闭气体的压强（单位：cm)7、如图，玻璃管中灌有水银，管壁摩擦不计，设p0水银柱重力mg=10N S=1 cm2,求封闭气体的压强。
气体压强的微观解释 PPT
▪ 解析： 质量一定的气体，分子总 数不变，体积增大，单位体积内的 分子数减少；体积减小，单位体积 内的分子数增多，根据气体的压强 与单位体积内的分子数和分子的平 均动能这两个因素的关系，可判知 A、D正确，B、C错误．
▪ 答案： AD
▪ 对于气体分子的运动，下列说法 正确的是( )
撞的次数不变
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
▪ 一定质量的气体，下列叙述中正确的是( )
▪ A．如果体积减小，气体分子在单位时间内对单 位面积器壁的碰撞次数一定增大
▪ B．如果压强增大，气体分子对单位面积器壁的 压力一定增大
▪ C．如果温度升高，气体分子在单位时间内对单 位面积器壁的碰撞次数一定增大
▪ ①与温度有关：温度越高，气体的压 强越大；
▪ 关于密闭容器中气体的压强，下 列说法正确的是( )
▪ 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
▪ 解析： 气体的压强是由于大量分子
▪ A．气体的密度变大
▪ B．气体的压强增大
▪ C．分子的平均动能减小
▪ D．气体在单位时间内撞击器壁单位 面积的分子数增多
▪ 4．如图所示，一定质量的理想气体由状态A 沿平行于纵轴的直线变化到状态B，则在此状 态变化过程中( )
▪ A．气体的温度不变 ▪ B．气体的内能增大 ▪ C．气体分子的平均速率减小 ▪ D．气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰
而产生的．
▪ 2．影响气体平压均强动能的两个因素：
气体压强的微观解释
测量气体压强的常见仪器有气压计和压力表，它们通过测量 气体对容器壁的压力来间接测量气体压强。
02 气体压强的微观解释
分子动理论
分子动理论认为气体由大量分子 组成，这些分子在不停地做无规
则热运动。
分子动理论认为气体分子之间的 相互作用力非常微弱，可以忽略
不计。
分子动理论认为气体分子之间的 碰撞是随机的，不受规律支配。
高压气体的储存通常使用钢瓶或高压 容器，运输时需要使用专门的管道和 车辆。在使用高压气体时，需要遵守 相关的安全操作规程，确保人员和设 备的安全。
05 气体压强的实验验证
马德堡半球实验
总结词
验证大气压强存在的实验
详细描述
马德堡半球实验是由奥托·冯·居里克在17世纪进行的实验，通过将两个空心的铜制半球紧扣在一起，抽出球内的 空气，然后让马匹拖拽两个半球，发现难以将其分开，证明了大气压强的存在。
气体压强的微观解释
目录
Contents
• 气体压强的定义与特性 • 气体压强的微观解释 • 影响气体压强的因素 • 气体压强的应用 • 气体压强的实验验证
01 气体压强的定义与特性
气体压强的定义
气体压强是指气体对容器壁产生的压 力，是大量气体分子频繁地碰撞器壁 产生的持续压力。
气体压强的大小取决于气体分子的平 均动能和分子的密集程度。
分子无规则热运动
分子无规则热运动是指气体分子在不停地做无规则的运动，这种运动不受 任何外力作用，只受到温度的影响。
分子无规则热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子的运动越剧烈。
分子无规则热运动是气体压强产生的根本原因，因为气体分子在不停地做 无规则运动，不断地与器壁碰撞，从而产生压强。
分子碰撞与压强
利用气体压强的微观解释分析几个问题
contents •气体压强的微观解释•理想气体压强公式•实际气体压强与温度的关系•气体压强在生活中的应用•气体压强与流体的关系•气体压强在科技领域的应用目录气体压强的微观解释0102气体压强的定义压强是矢量，其方向垂直于器壁，其大小反映单位面积上所受的平均作用力气体压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁产生的平均作用力气体分子的无规则运动01气体分子不断进行无规则运动，与器壁不断碰撞02分子运动速度越大，碰撞频率越高，压强越大03温度越高，分子运动速度越快，压强越大01分子数密度是指在单位体积内所含有的分子数02平均动能是指所有分子动能的平均值03分子数密度越大，平均动能越大，压强越大04温度越高，分子平均动能越大，即使分子数密度不变，压强也会增大分子数密度和平均动能理想气体压强公式理想气体状态方程•理想气体状态方程是描述理想气体状态变化关系的方程。
根据理想气体假设，理想气体的压强是大量气体分子对容器壁的碰撞产生的。
当温度不变时，理想气体的压强与气体的体积成反比；当体积不变时，理想气体的压强与温度成正比。
理想气体压强公式推导•理想气体压强公式是根据理想气体状态方程推导而来的。
根据理想气体假设，气体分子的平均动能与温度成正比。
因此，当温度不变时，气体分子的平均动能保持恒定。
由于气体分子对容器壁的碰撞是随机的，因此气体的压强与气体分子的平均动能成正比。
因此，理想气体压强公式为：$p =\frac{nRT}{V}$，其中$n$为气体分子的摩尔数，$R$为气体常数，$T$为气体的绝对温度，$V$为气体的体积。
理想气体压强公式的应用理想气体压强公式可以应用于许多领域，例如空气动力学：在空气动力学中，理想气体压强公式可以用于计算空气在高速流动时的压强变化。
热力学：在热力学中，理想气体压强公式可以用于研究热力学系统中的压力和温度之间的关系。
化学反应动力学：在化学反应动力学中，理想气体压强公式可以用于研究化学反应过程中气体压力的变化。
理想气体的压强和温度的微观解释
气体分子的平均总动能:
k
i 2
kT
i=t+r+s
气体分子的平均总动能:
k
i kT 2
i=t+r+s
若把分子内原子的振动看作是谐振动，每一个谐振
动自由度的平均振动势能也是 1 kT
2
气体分子的平均总能量: 1 t r 2s kT
2
常温下，分子可认为刚性的，不存在振动自由度。
注意：
1. 是统计规律，只适用于大量分子组成的系统。 2. 是分子无规则运动和频繁碰撞的结果。 3. 经典统计物理可给出严格证明。
ly
f
ix
i
ix
lx
lz
分子间碰撞所产生的影响由于统计平 均将彼此抵消。
第三步：计算一个分子给器壁的作用力：
Fi
2mix
(
ix
2lx
)
mi2x
lx
第四步：计算N个分子给器壁的平均冲力：
F
i
Fi
N i 1
mi2x
lx
该面所受压强
p F
S
1
lylz
N i
mi2x
lx
N V
1 N
N
i
固体和液体的分子不会散开而能保持一 定的体积，并且固体还能保持一定的形 状呢？
显然，是因为固体和液体的分子之间 有相互吸引力。
固体和液体很难压缩，说明分子之 间除了吸引力，还有排斥力，它阻 止分子相互靠近。
分子之间存在相互作用力是一短程力。
r0 ~ 10-10m
12-2-1 理想气体微观模型和统计假设
*单原子分子
t=3 r=0 i=3
*刚性双原子分子 t=3 r=2 i=5
8年高考热学试题分类训练(4) 气体压强的微观解释.doc
八年高考热学试题分类训练【－】（4）气体压强的微观解释17．（04江苏）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、乙容器中气体的压强分别为p甲、p乙，且p甲<p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18．（06全国Ⅰ）下列说法中正确的是A．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大B．气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大C．压缩一定量的气体，气体的内能一定增加D．分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大19．(06全国Ⅱ)对一定量的气体，若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数，则A．当体积减小时，N必定增加B．当温度升高时，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07上海）有一压力锅，锅盖上的排气孔截面积约为7.0×10－6 m2，限压阀重为0.7 N。
使用该压力锅煮水消毒，根据下列水的沸点与气压关系的表格，分析可知压力锅内的最高水温约为（大气压强为1.01×105Pa）A．100℃ B．112℃C．122℃D．124℃21．（07天津）A、B两装置，均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同。
将两管抽成真空后，开口向下竖直插人水银槽中（插入过程没有空气进入管内），水银柱上升至图示位置停止。
假设这一过程水银与外界没有热交换，则下列说法正确的是A．A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量B．B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量C．A和B中水银体积保持不变，故内能增量相同D．A和B中水银温度始终相同，故内能增量相同22．（07全国1卷）如图所示，质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸之间无摩擦。
气体压强的微观解释+固液气
气体压强的微观解释
分子热运动、布朗运动、扩散现象1、做布朗运动实验，得到某个观测记录如图。
图中记录的是（A. 分子无规则运动的情况B. 某个微粒做布朗运动的轨迹C. 某个微粒做布朗运动的速度一一时间图线D. 按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线E. 布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映2、布朗运动虽然与温度有关，但布朗运动不能称为热运动（对）3、空中飞舞的尘埃的运动不是布朗运动经验之谈：布朗运动凭肉眼观察不到，得在光学显微镜下观察分子运动在光学显微镜下观察不到，得在电子显微镜下观察。
布郎运动不会停止，而尘埃的飞扬经过一段时间后，会落回地面4、观察布朗运动时，下列说法正确的是（AB ）A. 温度越高，布朗运动越明显B. 大气压强的变化，对布朗运动没有影响C. 悬浮颗粒越大，布朗运动越明显D. 悬浮颗粒的布朗运动，就是构成悬浮颗粒的物质的分子热运动5•由分子动理论及能的转化和守恒定律可知…（D ）A. 扩散现象说明分子间存在斥力B. 布朗运动是液体分子的运动，故分子在永不停息地做无规则运动C. 理想气体做等温变化时，因与外界存在热交换，故内能改变D. 温度高的物体的内能不一定大，但分子的平均动能一定大6.下列关于热运动的说法，正确的是（D ）A.热运动是物体受热后所做的运动B.温度高的物体中的分子的无规则运动C.单个分子的永不停息的无规则运动D.大量分子的永不停息的无规则运动物质的量（2 ）分子的个数=摩尔数X 阿伏加德罗常数（1 ）阿佛加德罗常数=摩尔体积 摩尔质量 分子体积 分子质量 即：N A V(3)摩尔体积=摩尔质量1 •从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数( C )A.水的密度和水的摩尔质量 B.水的摩尔质量和水分子的体积M N A N A M 6 .一热水瓶水的质量约为 m=2.2 kg,它所包含的水分子数目为 ____________ .(取两位有效数字阿伏加德罗常数取 6.0 x o 23 mol -1) (7.3 1025个)7•某同学采用了油膜法来粗略测定分子的大小：将 1 cm 3油酸溶于酒精，制成 1 000 cm 3的溶液.已知1 cm 3酒精油酸溶液有100滴，在一塑料盘内盛水，使盘内水深约为1 cm , 将1滴溶液滴在水面上，由于酒精溶于水，油酸在水面上形成一层单分子油膜，测得这一油膜层的面积为 90 cm 2,由此可估计油酸分子的直径为多少？ (答案：1.1 x 0-9m )气体压强的微观解释影响气体压强的因素有两个:C •水的摩尔质量和水分子的质量 D.水分子的体积和水分子的质量2.已知铜的摩尔质量为 M (kg/mol ),铜的密度为p( kg/m 3),阿伏加德罗常数为N A ( mol - 1).下列说法不正确的是(N AA.1 kg 铜所含的原子数为- M B.1 m 3铜所含的原子数为巴巴 MC.1个铜原子的质量为NA kg D.1 个铜原子所占的体积为 — m 3 N A3. 利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数 •如果已知体积为 V 的一滴油在 水面上散开形成的单分子油膜的面积为S ,这种油的密度为p,摩尔质量为 M ,则阿伏 6MS 364,通过估算可知铜中每个铜原子所占 加德罗常数的表达式为( )答案: 4.已知铜的密度为 8.9 x 103 kg/m3,相对原子质量为 的体积为(B )A.7 x 10 一6 m 3B.1 x 10 — 29 m 3C.1 x 10 一26 m 3D.8 x 10 一24 m5.某物质的摩尔质量为 位体积所含的分子数分别是 M ,密度为p ,设阿伏加德罗常数为(D )N A ,则每个分子的质量和单 A.N A MB .M 也 N AN AM1 ) 单位面积上，单位时间内，气体分子对容器壁的碰撞次数从宏观来看，决定于分子的浓度(单位体积内分子的个数)或对一定量的气体来说，压强的大小决定于分子的体积。
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八年高考热学试题分类训练【2002－2009】
（4）气体压强的微观解释
17．（04江苏）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、乙容器中气体的压强分别为p甲、p乙，且p甲<p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
18．（06全国Ⅰ）下列说法中正确的是
A．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大
B．气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大
C．压缩一定量的气体，气体的内能一定增加
D．分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大
19．(06全国Ⅱ)对一定量的气体，若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数，则
A．当体积减小时，N必定增加
B．当温度升高时，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
20．（07上海）有一压力锅，锅盖上的排气孔截面积约为7.0×10－6m2，限压阀重为0.7 N。
使用该压力锅煮水消毒，根据下列水的沸点与气压关系的表格，分析可知压力锅内的最高水温约为（大气压强为1.01×105 Pa）
A．100℃ B．112℃C．122℃D．124℃
21．（07天津）A、B两装置，均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同。
将两管抽成真空后，开口向下竖直插人水银槽中（插入过程没有空气进入管内），水银柱上升至图示位置停止。
假设这一过程水银与外界没有热交换，则下列说法正确的是
A．A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量
B．B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量
C．A和B中水银体积保持不变，故内能增量相同
D．A和B中水银温度始终相同，故内能增量相同
22．（07全国1卷）如图所示，质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸之间无摩擦。
a态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，b态是气缸从容器中移出后，在室温（270C）中达到的平衡状态。
气体从a态变化到b态的过程中大气压强保持不变。
若忽略气体分子之间的势能，下列说法正确的是
A．与b态相比，a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多
B．与a态相比，b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大
C．在相同时间内，a、b两态的气体分子对活塞的冲量相等
D．从a态到b态，气体的内能增加，外界对气体做功，气体对外界释放了热量
23．（08全国1）已知地球半径约为6．4×106 m，空气的摩尔质量约为29×10-3 kg/mol,一个标准大气压
约为1．0×105 Pa．利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为
A．4×1016 m3B．4×1018 m3 C．4×1030 m3D．4×1022 m3
24．（08全国2）对一定量的气体，下列说法正确的是
A．气体的体积是所有气体分子的体积之和
B．气体分子的热运动越剧烈，气体温度就越高
C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少
25．（08宁夏）如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体。
将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体逐渐流出。
在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变。
关于这一过程，下列说法正确的是
A．气体分子的平均动能逐渐增大
B．单位时间气体分子对活塞撞击的次数增多
C．单位时间气体分子对活塞的冲量保持不变
D．气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量。