热学中气体压强的计算方法
1理想气体压强公式
压强的另外一个表达式
第七章气体动理论
m N, M NA
pV m RT M
NA：阿伏伽德罗常数 N：总分子数
p N RT N R T
N AV
V NA
p nkT
分子数密度 n N V
玻耳兹曼常量
在相同的温度和压强下，各种 气体的分子数密度相等。
k
R NA
8.31J mol1 k 1 6.022 1023 mol1
第七章气体动理论
系统
在热力学中，把所要研究的对象，即由大量微观粒子组成的物
体或物体系称为热力学系统。(如容器中的气体分子集合或溶
液中液体分子的集合或固体中的分子集合。) 系统的外界（简称外界） 能够与所研究的热力学系统发生相互作用的其它物体，称为外 界。
把用来描述系统宏观状态的物理量称为状态参量。
气体的宏观状态可以用V、P、T 描述
求 (1) 此时管内气体分子的数目； (2) 这些分子的总平动动能。
解 760 mmHg = 1大气压 = 1.013×105Pa
1 mmHg = 133.3Pa
(1) 由理想气体状态方程得
p nkT N kT V
N
nV
pV kT
5 106 133.3105 1.381023 300
1.611012
热力学与统计物理的发展, 加强了物理学与化学的联系, 建立了物理化学这一门交叉科学 .
热学
1．什么是热学
•宏观物体是由大量的微观粒子——分子、原子等组成的 •微观粒子的无规则的运动，称为热运动。 热学是研究热运动的规律及其对物质宏观性质的影响，以 及与其他运动形态之间的转化的物理学分支。
2．热学的分类
3
p
北京化工大学 普通物理学 习题课上(热学).
致冷机的致冷系数定义为：
A Q1 Q2 1 Q2
Q1
Q1
Q1
e Q2 A
Q2 Q1 Q2
七、热力学第二定律的两种表述 不可能从单一热源吸取热量，使它完全变为有用功
而不引起其它变化（即热全部变为功的过程是不可能 的） 热力学第二定律的开尔文表述。
不可能把热量从低温物体自动传到高温物体而不引 起其它变化（即热量不可能自动地从低温物体传向高 温物体） 热力学第二定律的克劳修斯表述。
dQp dT
i2 2
R
迈耶公式：
比热容比：
C p,m CV ,m R
Cp,m i 2
CV ,m
i
CV ,m
1
dE dT
i 2
R
C p,m
i2 2
R,
i
i
2
单原子气体：
CV ,m
3R 2
双原子气体：
CV ,m
5R 2
单原子分子气体: CV ,m 12.47
卡诺循环的效率： T1 T2 1 T2
T1
T1
卡诺致冷机的致冷系数：e Q2 T2
Q1 Q2 T1 T2
七、热力学第二定律
四种热力学过程的主要公式
过程 过程方程 E2 E1
等体 p C
T
M Mm
CV
(T2
T1)
等压 V C
T
M Mm
CV
(T2
T1)
1.25 20.81J 0.028
929J
所以气体在这一过程中所吸收的热量为
玻意耳定律
2 ． 在 研 究 气 体 的 状 态 变 化 时 ， 我 们控采制变用量了 _________法，即先保持一个参量不变，研究其他两 个参量之间的关系，进而确定三个参量的变化规律． 3．使一定质量的气体在温度保持不变的情况下发生 的状态变化过程，叫做__等__温__过程，相应地，还有等 容过程和等压过程．
虑，A气体压强由液体传递后对h2的压力方向向 上，B气体压力、液体h2重力方向向下，液柱受 力 平 衡 ， 则 pBS ＋ ρgh2S ＝ pAS ， 得 pB ＝ p0 ＋ ρgh1 －ρgh2.
法二：取等压面法．
根据同种液体在同一液面处压强相等，在连通器内
灵活选取等压面.由两侧压强相等列方程求解压 强 ． 求 pB 时 从 A 气 体 下 端 选 取 等 压 面 ， 则 有 pB ＋ ρgh2＝pA＝p0＋ρgh1，所以pA＝p0＋ρgh1，pB＝p0＋ ρg(h1－h2)． 【答案】 p0＋ρgh1 p0＋ρg(h1－h2)
知能优化训练
我锁着母亲，锁着她半年了。我把她的白发和叨唠锁在了四楼。她趴在阳台边，像一棵半枯的藤蔓，在阳光里呼吸，在风雨里憔悴。她，在淡然地承接着岁月的眷顾。 最让母亲不堪的，这座灰旧的小楼还不是我的家。在这个陌生的地方，母亲常独自诉说。那时的母亲是孤独而忧郁的，她的叨唠里，最大的心结是走不回月下的故乡了。
图2－1－3
pS－p0S－mg＝ma 得 p＝p0＋mgS＋a. 总之，以上两种情况求压强时，首先是选好研究对象， 然后受力分析，特别要注意内、外气体的压力，最后 根据平衡条件或非平衡条件列方程求解．
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1.如图2－1－4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p0,则被圆板封闭在容器中的气体压强等于( )
高中热学压强计算
高中热学压强计算
在高中热学中，压强的计算通常涉及到气体压强的计算。
理想气体的压强可以通过以下公式来计算：
PV = nRT
其中：
* P 是气体的压强，
* V 是气体的体积，
* n 是气体的物质的量（或摩尔数），
* R 是理想气体常数，
* T 是气体的热力学温度（以开尔文为单位）。
如果你知道气体的体积、物质的量、和温度，你就可以使用这个公式来计算气体的压强。
请注意，这个公式只适用于理想气体。
在实际情况下，气体的行为可能会偏离理想气体的行为，特别是在高压或低温条件下。
对于液体和固体的压强，通常使用不同的公式。
例如，液体的压强可以通过以下公式来计算：
P = ρgh
其中：
* P 是液体的压强，
* ρ 是液体的密度，
* g 是重力加速度，
* h 是液体的高度（或深度）。
而固体的压强通常通过应力和面积的关系来计算，公式为P = F/A，其中F 是力，A 是受力面积。
请注意，这些公式中的单位需要保持一致。
例如，在P = F/A 中，如果力F 的单位是牛顿（N），面积A 的单位是平方米（m²），则压强的单位将是帕斯卡（Pa）。
封闭气体压强计算方法总结
psp 0sN81cmHg10P= 300(4) 10N psp 0sP= 370（5） 70cmHg76cmHg10 (2) psp 0s mgN 10P= (1)p 0sps mg10cm66cmHgmg psp 0s（3） P= 规律方法 一、气体压强的计算 1．气体压强的特点（1）气体自重产生的压强一般很小，可以忽略．但大气压强P 0却是一个较大的数值（大气层重力产生），不能忽略．（2）密闭气体对外加压强的传递遵守帕斯卡定律，即外加压强由气体按照原来的大小向各个方向传递． 2．静止或匀速运动系统中封闭气体压强的确定 （1）液体封闭的气体的压强① 平衡法：选与气体接触的液柱为研究对象，进行受力分析，利用它的受力平衡，求出气体的压强． ②例1、如图，玻璃管中灌有水银，管壁摩擦不计，设p 0=76cmHg,求封闭气体的压强（单位：cm 解析：本题可用静力平衡解决．以图（2）为例求解取水银柱为研究对象，进行受力分析，列平衡方程得Ps= P 0S ＋mg ；所以p= P 0S 十ρghS ，所以P ＝P 0十ρgh （Pa ）或P ＝P 0＋h （cmHg ）答案：P ＝P 0十ρgh （Pa ）或P ＝P 0＋ h （cmHg ） 解(4)：对水银柱受力分析（如右图） 沿试管方向由平衡条件可得： pS=p 0S+mgSin30°P=SghS S P 0030sin ρ+=p 0+ρhgSin30°=76+10Sin30°(cmHg) =76+5 (cmHg) =81 (cmHg)点评：此题虽为热学问题，但典型地体现了力学方法，即：选研究对象，进行受力分析，列方程．10300NmgPSP 0S拓展：【例2】在竖直放置的U 形管内由密度为ρ的两部分液体封闭着两段空气柱．大气压强为P 0，各部尺寸如图所示．求A 、B 气体的压强．求p A ：取液柱h 1为研究对象，设管截面积为S ，大气压力和液柱重力向下，A 气体压力向上，液柱h 1静止，则 P 0S ＋ρgh 1S=P A S所以 P A =P 0＋ρgh 1求 p B ：取液柱h 2为研究对象，由于h 2的下端以下液体的对称性，下端液体自重产生的任强可不考虑，A 气体压强由液体传递后对h 2的压力向上，B 气体压力、液柱h 2重力向下，液往平衡，则P B S ＋ρgh 2S=P A S 所以 P B =P 0＋ρgh 1一ρgh 2熟练后，可直接由压强平衡关系写出待测压强，不一定非要从力的平衡方程式找起． 小结：受力分析：对液柱或固体进行受力分析,当物体平衡时: 利用F 合=0,求p 气注意: (1)正确选取研究对象(2)正确受力分析,别漏画大气压力③ 取等压面法：根据同种液体在同一水平液面压强相等，在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等建立h 1Δhh 2BA10(1) P=86cmHgp 0p h p(2) P=66cmHg10 A App hp 0961020P=______cmHg(3) P 0+h 2 P 0+h 2－h 1pA =_________ ABh 1 h 2 (4)p B =_________l 1 l 2Ch 2h 4h 3h 1AB方程求出压强，仍以图7－3为例：求p B 从A 气体下端面作等压面，则有P B 十ρgh 2＝P A ＝P 0＋ρgh 1，所以P B =P 0＋ρgh 1一ρgh 2．例3、如图，U 型玻璃管中灌有水银.求封闭气体的压强.设大气压强为P 0=76cmHg 、（单位：cm ）解析：本题可用取等压面的方法解决．液面A 和气体液面等高，故两液面的压强相等， 则中气体压强：p ＝p A = P 0＋h （cmHg ）． 答案：P= P 0＋h点评：本题事实上是选取A 以上的水银柱为研究对象，进行受力分析，列平衡方程求出的关系式：P 0＋h ＝P A ． 拓展：小结:取等压面法：根据同种不间断液体在同一水平面压强相等的“连通器原理”,选取恰当的等压面,列压强平衡方程求气体的压强. 选取等压面时要注意，等压面下一定要是同种液体，否则就没有压强相等的关系．（2）固体（活塞或气缸）封闭的气体的压强由于该固体必定受到被封闭气体的压力，所以可通过对该固体进行受力分析，由平衡条件建立方程，来找出气体压强与其它各力的关系．例4:下图中气缸的质量均为M,气缸内部的横截面积为S,气缸内壁摩擦不计.活塞质量为m,求封闭气体的压强(设大气压强为p 0)解析：此问题中的活塞和气缸均处于平衡状态．当以活塞为研究对象，受力分析如图甲所示，由平衡条件得 pS 气缸受力时，要特别注意大气压＝（m 0+m ）g ＋P 0S ；P= p=P 0+（m 0＋m ）g/S 在分析活塞、力，何时必须考虑，何时可不考虑．(3).活塞下表面与水平面成θ角解:对活塞受分析如图由竖直方向合力为零可得: p 0S+mg=pS ’cos θ S ’cos θ=S ∴ p=P 0+mg/S 拓展：3．加速运动系统中封闭气体压强的确定常从两处入手：一对气体，考虑用气体定律确定，二是选与气体接触的液柱或活塞等为研究对象，受力分析，利用牛顿第二定律解出．具体问题中常把二者结合起来，建立方程组联立求解．θp 0SpS’ mg Nm 0(1)P= P 0+(m 0+m)g/s___________(2)m 0P= P 0－(m 0+m)g/spS Np 0Smg p 0STmg pSP 0pθP 0 pP Bp AP Bp AABAB(1)试管绕轴以角速度ω匀速转动 解: 对水银柱受力分析如图由牛顿第二定律得:PS －P 0S=m ω2 r , 其中m=ρSh由几何知识得:r=d －h/2解得P=P 0＋ρh ω2（d －h/2）(2) 试管随小车一起以加速度a 向右运动解: 对水银柱受力分析如图由牛顿第二定律得:PS －p 0S=ma m=ρSh 解得:p=p 0+ρah(3)气缸和活塞在F 作用下沿光滑的水平面一起向右加速运动 解：对整体水平方向应用牛顿第二定律： F=（m+M ）a对活塞受力分析如图：由牛顿第二定律得： F+PS －P 0S=ma ②由①②两式可得： P=P 0－()SM m MF+p Tm ppSP 0SmgNh ωdhapSP 0SmgN //////////////////////////////////////////Fp 0SpSF拓展：小 结：当物体做变速运动时:利用牛顿运动定律列方程来求气体的压强利用F 合=ma,求p 气。
空气压强计算公式
1气体压强的计算公式是什么气体压强三大公式为pv=m/MRT;P=F/S;P液=pgh。
1、理想气体压力公式：pv=nrt，其中p为气体压力，v为气体体积，n为气体摩尔数，r为气体常数，t为热力学温度。
2、压力公式：固体压力p=f/s压力：p帕斯卡(pa)压力：f牛顿(n)面积：s平方米(㎡)液体压力p=jgh压力：p帕斯卡(pa)液体密度：每立方米(kg/m3)1公斤。
3、气体压力公式：pv=nrtp1v1/t1=p2v2/t2对同一理想气体系统的压力体积温度进行比较。
因此，以pv/t=nrr为常数，同一理想气体系统n不变。
封闭式气体对器皿壁的工作压力是由很多气体分子结构对器皿壁的保持和不规律撞击造成的。
气体压强与温度和容积相关。
温度越高，气体压力越大，反过来，气体压力越小。
一定品质的事物越小，分子结构就越集中化。
2气体压强的影响因素1、温度：温度越高，空气分子运动得越强烈，大气压强越大。
2、密度：密度越大，表示单位体积内空气质量越大，大气压强越大。
3、海拔高度：海拔高度越高，空气越稀薄，大气压强就越小。
气体压强与大气压强不同，指的是封闭气体对容器壁的压强，气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的。
气体压强与温度和体积有关。
温度越高，气体压强越大，反之则气体压强越小。
一定质量的物体，体积越小，分子越密集。
大气压强既然是由空气重力产生的，高度大的地方，它上面空气柱的高度小，密度也小，所以距离地面越高，大气压强越小。
通常情况下，在2千米以下，高度每升高12米，大气压强降低1毫米水银柱。
气体和液体都具有流动性，它们的压强有相似之处、大气压向各个方向都有，在同一位置各个方向的大气压强相等。
但是由于大气的密度不是均匀的，所以大气压强的计算不能应用液体压强公式。
初中气体压强计算公式
初中气体压强计算公式
1. 理想气体状态方程推导压强公式（适用于一定质量的理想气体）
- 理想气体状态方程：pV = nRT（p是压强，V是体积，n是物质的量，R是摩尔气体常量，R = 8.31J/(mol· K)，T是热力学温度）。
- 对于一定质量的气体，n=(m)/(M)（m是气体质量，M是气体摩尔质量），则pV=(m)/(M)RT，可得p=(m)/(MV)RT。
2. 液体压强公式推导气体压强（适用于柱形容器中的气体对容器底部压强的近似计算）
- 液体压强公式p = ρ gh（ρ是液体密度，g是重力加速度，h是液体深度）。
- 对于柱形容器中的气体，可以类比液体压强公式。
假设气体柱高度为h，气体密度为ρ，则气体对容器底部压强p=ρ gh。
不过需要注意的是，气体密度ρ是随压强和温度变化的，不像液体密度基本不变。
3. 根据力和受力面积计算压强（适用于已知压力和受力面积的情况）
- 压强定义式p=(F)/(S)（F是压力，S是受力面积）。
- 在初中物理中，如果知道气体对容器壁的压力F和容器壁的受力面积S，就可以用这个公式计算气体压强。
例如，一个活塞封闭一定质量的气体在气缸内，已知活塞对气体的压力F，活塞面积S，则气体压强p=(F)/(S)。
大学物理第五版 热力学习题课
3 ，定
p,m=
5
2
R 。
9、一定量的理想气体，从相同状态开始分别经过等压、 、一定量的理想气体，从相同状态开始分别经过等压、
等体及等温过程， 等体及等温过程，若气体在上述各过程中吸收的热量 等温 相同，则气体对外界作功最多的过程为____________ 相同，则气体对外界作功最多的过程为____________。
热 力 学
习 题 课
第12章 提要
掌握两方面内容： 掌握两方面内容： 理想气体状态方程； 理想气体的压强、 一、理想气体状态方程；二、理想气体的压强、能量计算 1、气态方程； 、气态方程；
m′ pV = RT M R ( K=N A
)
N n= V
1 2 2 p = nmv = nεk 3 3
2、气体的压强 、
5 5 ∆E2 = R(T3 −T2 ) = ( pV3 − p2V2 ) 3 2 2 5 2 2 = ×(1.01×32×10 − 4.04×2×10 ) J 2 3 = 6.06×10 J
过程II气体吸热 过程II气体吸热 II
Ι
( p1 , V1 )
ΙΙ
p3 = p1
O
V
Q2 = W2 +∆E2 = 4.85×103 J+ 6.06×103 J =1.09×104 J
;
P = P =100Pa ; B c
VA =Vc =1m3
VB = 3m
3
（1）C—A为等容过程： A为等容过程：
PA TA PTA = ∴Tc = c =100K P Tc c P
A
C—B为等压过程： B为等压过程：
VB TB = Vc Tc
热学中气体压强的计算方法
热学中气体压强的计算方法压强是描述气体的状态参量之一。
确定气体的压强，往往是解决问题的关键。
气体压强的求解，是气体性质这一章的难点，特别是结合力学知识求解气体压强是历年来高考的热点内容。
下面不妨介绍三种依据力学规律计算气体压强的方法。
一、参考液片法1。
计算的依据是流体静力学知识①液面下h深处由液重产生的压强p=ρgh。
这里要注意h为液柱的竖直高度，不一定等于液柱长度。
②若液面与大气相接触，则液面下h深处的压强为p=p0+ρgh，其中p0为外界大气压。
③帕斯卡定律（液体传递外加压强的规律）：加在密闭静止液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。
此定律也适用于气体。
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。
2。
计算的方法和步骤选取一个假想的液体薄片（自重不计）为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立力的平衡方程，消去横截面积，得到液片两侧的压强平衡方程，解方程，求得气体压强。
例1：如图1所示，左端封闭右端开口的U型管中灌有水银，外界大气压为p0，试求封闭气体A、B的压强。
解：选B部分气体下面的水银面液片a为研究对象。
据帕斯卡定律及连通器原理，右端水银柱由于自重产生的压强为ρgh2，压力为ρgh2S，（S为液片面积）经水银传递，到液片a处压力方向向上。
同理，外界大气产生压力，经水银传递，到液片a处压力方向也向上，大小为p0S，B部分气体在a处产生的压力方向向下，大小为PBS，由于a液片静止，由平衡原理，有：pBS=ρgh2+p0S，即pB=ρgh2+p0。
又取液柱h1下端水银面液片b为研究对象，则有平衡方程为pAS+gh1S=pBS，则pA=pB-ρgh1=p0+ρg（h2-h1）。
气体的等温变化汇总
类型
1.液体密封气体
气体压强计算:
类型
1.液体密封气体 2.容器密封气体
气体封气体 3.气缸密封气体
气体压强计算:
类型
1.液体密封气体 2.容器密封气体 3.气缸密封气体
思路 方法 步骤
气体压强计算:
类型
1.液体密封气体 2.容器密封气体 3.气缸密封气体
Mm S 6
mS M
7
气体压强的计算方法（一）——参考液片法
1.计算的主要依据是液体静止力学知识。 ①液面下h深处的压强为p=ρgh。 ②液面与外界大气相接触。则液面下h处的压强为
p=p0+ρgh ③帕斯卡定律：加在密闭静止液体（或气体）上的
压强能够大小不变地由液体（或气体）向各个方向 传递（注意：适用于密闭静止的液体或气体） 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。
p=p0+ρgh ③帕斯卡定律：加在密闭静止液体（或气体）上的
压强能够大小不变地由液体（或气体）向各个方向 传递（注意：适用于密闭静止的液体或气体） 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。
1.计算下面几幅图中封闭的气体的压强
1.计算下面几幅图中封闭的气体的压强
解：根据题意，由图知
P1=P0+2cmHg=78cmHg V1=(8+2)S=10S， p2=p0-2cmHg=74cmHg， V2=[(8+x)-2]·S=(6+x)S．
根据玻意耳定律：P1V1=P2V2 代入数据解得玻璃管提升高度：x=4.54cm
用气体定律解题的步骤
1.确定研究对象．被封闭的气体(满足质量不变的 条件)；
气体压强三大公式
气体压强三大公式气体是我们生活中不可或缺的一部分，它们存在于我们周围的空气中，我们每天都会与它们接触。
但是，气体的压强是什么？为什么气体的压强对我们的生活如此重要？在本文中，我们将探讨气体压强这个主题，并介绍三个重要的公式。
什么是气体压强？气体压强是指气体所施加的力在单位面积上的大小。
可以通过下面的公式来计算气体压强：P = F / A其中，P表示气体压强，F表示气体施加的力，A表示力作用的面积。
气体压强对我们的生活很重要。
例如，当我们在海拔较高的地方时，气体压强会降低，导致我们感到呼吸困难。
另一个例子是，当我们使用轮胎时，轮胎内的气体压强会影响车辆的行驶和稳定性。
因此，了解气体压强对我们的生活至关重要。
三大气体压强公式接下来，我们将介绍三个重要的气体压强公式，以帮助您更好地理解气体压强的概念。
1. 理想气体状态方程理想气体状态方程是描述气体压强、体积和温度之间关系的公式，它可以用来计算气体的压强。
该公式如下：PV = nRT其中，P表示气体压强，V表示气体体积，n表示气体的物质量，R表示气体常数，T表示气体的绝对温度。
理想气体状态方程是研究气体的基础，它可以用来计算气体的压强、体积和温度之间的关系，从而帮助我们更好地理解气体的物理特性。
2. 波义尔定律波义尔定律是描述温度和气体压强之间关系的公式，它可以用来计算气体的压强。
该公式如下：P1 / T1 = P2 / T2其中，P1和T1表示气体的初始压强和温度，P2和T2表示气体的最终压强和温度。
波义尔定律是研究气体膨胀和收缩过程中温度和压强变化的重要定律，它可以帮助我们更好地理解气体的热力学特性。
3. 鲍尔定律鲍尔定律是描述气体压强和摩尔数之间关系的公式，它可以用来计算气体的压强。
该公式如下：P = nRT / V其中，P表示气体压强，n表示气体的摩尔数，R表示气体常数，T表示气体的绝对温度，V表示气体的体积。
鲍尔定律是研究气体压强和摩尔数之间关系的重要定律，它可以帮助我们更好地理解气体的化学特性。
气体压强的算法
气体压强的算法
气体压强是指气体在单位面积上所产生的压力，其算法可由下式表示：
P = nRT/V
其中，P为气体压强，n为气体的摩尔数，R为气体常数，T为气体的绝对温度，V为气体的体积。
在实际应用中，常常需要求解气体压强的值。
例如，在热力学中，气体的压强是计算工作、热量和能量等重要参数的基础；在工业生产和科学研究中，气体压强的准确测量也是必不可少的。
为了求解气体压强，需要知道气体的摩尔数、体积和温度等参数。
其中，气体的摩尔数可以根据气体的化学式和实验数据计算得出；气体的体积可以通过实验测量，也可以由理论计算得出；而气体的温度则需要通过温度计测量或其他方法确定。
一旦确定了气体的摩尔数、体积和温度，就可以使用上述算法计算气体压强了。
这一计算方法可以广泛应用于各种气体压强的求解问题，为热力学、工业生产和科学研究等领域提供了重要的计算工具。
- 1 -。
热力学温度与压强公式整理
热力学温度与压强公式整理热力学是研究物质内部热平衡状态及其与外界的相互作用的一门学科。
温度和压强是热力学中常用的两个重要参数。
本文将对热力学温度和压强的公式进行整理和介绍。
一、热力学温度公式热力学温度是一个物质内部热平衡状态的刻画，是物质分子运动速度和热量分布的表征。
根据理想气体状态方程，可以得到以下热力学温度公式：1.理想气体的温度公式：理想气体的温度与分子平均动能直接相关，可以用以下公式表示：T = (2/3) * (E_avg / k)其中，T为温度，E_avg为气体分子平均动能，k为玻尔兹曼常数。
2.理想气体的温标转换公式：不同的温标测量温度的单位不同，可以通过以下公式进行转换：T（℃）= T（K）- 273.15其中，T（℃）为摄氏温度，T（K）为开尔文温度。
二、热力学压强公式压强是指单位面积上受到的力的大小，在热力学中压强常用来描述气体的状态。
根据理想气体状态方程和压强定义，可以得到以下热力学压强公式：1.理想气体的压强公式：理想气体状态方程为：PV = nRT其中，P为压强，V为气体体积，n为气体的物质量，R为气体常数，T为气体的温度。
2.理想气体的分压公式：混合气体的总压强可以用各组分的分压之和表示，即：P_total = P₁ + P₂ + P₃ + ...其中，P_total为混合气体的总压强，P₁、P₂、P₃为各组分的分压。
3.理想气体的压强单位换算：不同的压强单位之间存在一定的换算关系，常用的单位换算公式如下：1 atm = 760 mmHg = 101325 Pa其中，atm为大气压，mmHg为毫米汞柱压强，Pa为帕斯卡。
综上所述，热力学温度与压强的公式整理如上。
通过这些公式，我们可以更好地理解热力学的基本概念和性质，进一步应用于相关的热力学计算和实际问题的解决中。
理想气体压强公式的推导
理想气体压强公式的推导摘要：压强是热力学中描述平衡态下气体状态的一个重要力学参量。
从理想气体的微观模型出发，分析理想气体压强的产生原因，采用合理的统计方法，推导出理想气体的压强公式。
在推导的过程中，加强对统计概念及理想气体压强实质的认识。
关键词：理想气体；统计方法;压强公式。
1引言推导理想气体压强公式，首先要建立正确的理想气体微观模型；其次在理想气体微观模型的基础上，分析理想气体对容器器壁的压强和理想气体内部压强的产生原因；最后根据理想气体压强的产生原因，采用合理的统计方法推导理想气体的压强公式.2 理想气体的微观模型及其压强的产生原因德国物理学家克劳修斯1857年提出了理想气体的微观模型，即分子本身的线度比起分子间的距离可以忽略不计；可以认为除碰撞的一瞬间外,分子之间及分子与容器器壁之间都无相互作用；分子之间及分子与容器器壁之间的碰撞都是完全弹性的。
根据理想气体的微观模型,我们可以把理想气体看为由大量分子所组成的热学系统,粒子可近似地看作质点。
理想气体施于容器器壁的压强是大量分子对器壁不断碰撞的结果，而理想气体内部的压强是垂直于截面方向的热运动动量交换所引起的.并且理想气体的微观模型认为平衡态下理想气体内的分子是均匀分布的，向各个方向运动的几率是相等的，即具有混沌性。
所以在此基础上我们就可以运用合理的统计方法对理想气体的压强公式进行推导.3 推导理想气体对容器器壁的压强理想气体施于容器器壁的压强是大量分子对器壁不断碰撞的结果，在平衡态下，器壁上各处的压强相等，其大小等于单位时间单位面积器壁所受的冲量.设在任意形状的容器中贮有一定量的理想气体,体积为V,共含有N数个分子，单位体积内的分子数为Vn ，每个分子的质量为m.建立直角坐标系xyz,在垂直于x轴的器壁上任意取一N小块面积dA （图1），来计算它所受的压强。
图1一个速度分量为x v 的分子与容器器壁碰撞，容器器壁所受的冲量为x mv 2；dt 时间内,dA 面积上,速度分量在x x x dv v v +→之间能与容器器壁碰撞的分子数为()dAdt nv dv v f dN x x x ⋅=，这些分子对容器器壁的冲量为()dAdt nv dv v f mv dI x x x x ⋅⋅=2；dt 时间内，dA 面积上，速度分量在∞~0之间能与容器器壁碰撞的分子对容器器壁的冲量为()dAdt nv dv v f mv I x x x x ⋅⋅=⎰∞02 ， （1) 麦克斯韦速度分布律()kT mv x x e kT m v f 22122-⎪⎭⎫ ⎝⎛=π ， （2)单位时间，单位面积，容器器壁所受的冲量为dAdtI P = , （3） 速度平方的平均值mkT v 32= ， （4) (1）（2）（3）(4）联立，解得εn v m n v nm P 3221323122=⎪⎭⎫ ⎝⎛== , (5) 4推导理想气体内部的压强因为理想气体内部的压强是垂直于截面方向的热运动动量交换所引起的，所以在平衡态下，X理想气体内部的压强等于单位时间单位面积垂直于截面方向交换的热运动动量。
高二物理理想气体状态方程、气体压强的计算知识精讲
高二物理理想气体状态方程、气体压强的计算知识精讲气体的体积、压强、温度间的关系，气体分子运动的特点，气体压强的微观意义（A 级要求）。
这期复习内容比高考要求要高，多讲理想气体状态方程，气体压强的计算。
求封闭气体的压强，本质还是力学问题，求解思路一般以被封闭气体的液柱或活塞为研究对象，进行受力分析，再利用平衡条件或牛顿第二定律列方程求解。
在用气态方程解决多部分气体或多过程问题时，要先隔离各部分气体，确定每部分气体的多个不同状态、及状态参量，再找出体积或压强联系，然后联立方程求解。
一. 气体的状态参量：1. 体积V ：描述气体的几何参量宏观角度：气体没有固定的体积，通常说气体体积是指一定质量气体所占据的容器的容积。
由于气体分子之间有间隙，气体体积并不是气体分子体积的总和。
微观角度：气体分子做无规则热运动所能到达空间。
2. 温度（T 和t ）：气体的热学参量宏观意义：表示物体冷热程度，决定热传递过程中内能传递的数量与方向。
微观意义：是大量分子无规则热运动平均动能的标志，反映大量分子无规则热运动的剧烈程度。
数值表示法：（1）摄氏温标t ：单位℃。
（2）热力学温标T ：单位K ，把-273℃作为0K 。
（3）两种温标关系：T t =+273就每一度大小来说，热力学温度和摄氏温度相等∆∆T t =，只是零值的起点不同而已。
（4）绝对零度0K 是低温的极限，不可能达到。
3. 压强：描述气体的力学参量。
宏观意义：气体作用在器壁单位面积上的压力，大小取决于气体的密度和温度。
微观意义：是由大量气体分子无规则热运动对器壁的碰撞产生的，大小取决于单位体积内的分子数和分子平均速率。
单位：atm Pa cmHg mmHg ，，， 1760101105atm mmHg Pa ==⨯.4. 三参量关系：一定质量的气体，p 和T 、V 有关，只有一个状态，参量改变是不可能的，至少两个或三个参量同时改变。
二. 理想气体状态方程：1. 理想气体：理想气体是一种理想化模型，指能严格遵守三个实验定律的气体，气体分子间无作用力，分子势能为零。
压强的三个计算公式
压强的三个计算公式压强是物理学中的一个重要概念，它是指单位面积上所受到的力的大小。
在物理学中，压强是一个很常见的概念，它在力学、流体力学、热力学等领域都有着广泛的应用。
本文将介绍压强的三个计算公式，帮助读者更好地理解和应用压强概念。
一、压强的定义在介绍压强的计算公式之前，我们先来了解一下压强的定义。
压强是指单位面积上所受到的力的大小，通常用P表示，其计算公式为： P=F/A其中，F表示作用在面积A上的力的大小，A表示面积的大小。
压强的单位是帕斯卡（Pa），1Pa等于1牛顿/平方米。
二、压强的计算公式1.液体静压力的计算公式液体静压力是指液体静止时，作用在液体内部的压力。
液体静压力的计算公式为：P=ρgh其中，ρ表示液体的密度，g表示重力加速度，h表示液体的深度。
液体静压力的大小与液体的密度、深度和重力加速度有关。
2.气体压强的计算公式气体压强是指气体分子对容器壁的碰撞力，它由气体分子的热运动引起。
气体压强的计算公式为：P=nRT/V其中，n表示气体分子的数量，R表示气体常数，T表示气体的温度，V表示气体的体积。
气体压强的大小与气体分子的数量、温度、体积有关。
3.流体动压力的计算公式流体动压力是指流体在运动时，由于惯性作用所产生的压力。
流体动压力的计算公式为：P=ρv/2其中，ρ表示流体的密度，v表示流体的速度。
流体动压力的大小与流体的密度和速度有关。
三、压强的应用压强在生活中有着广泛的应用，如：1.水压力的应用水压力是指水流对容器壁的压力，它决定了水流的流速和流量。
在水压力的作用下，我们可以利用水泵将水从低处抽到高处，实现水的输送和供应。
2.气压力的应用气压力是指气体分子对容器壁的碰撞力，它决定了气体的压力和体积。
在气压力的作用下，我们可以利用气压力驱动气动工具、气动设备等，实现生产和制造。
3.流体动压力的应用流体动压力是指流体在运动时，由于惯性作用所产生的压力。
在流体动压力的作用下，我们可以利用水轮机、风力机等，将流体的动能转化为机械能，实现能源的转换和利用。
气体做功公式
气体做功公式
气体做功公式：当气体等压膨胀时，气体对外做功；当气体等压收缩时，外界对气体做功。
计算公式都为W=p·△V。
但是在热力学中，规定气体对外做功为正，外界对气体做功为负，所以结果是负的。
公式推导：
F=P.S，力=压强x面积，即单位面积受力乘以面积。
V=L.S，体积=长度x底面积。
W=F.L=P.S.L=PV，这个V是体积的变化量,所以W=p·△V。
功，也叫机械功，是物理学中表示力对物体作用的空间的累积的物理量，功是标量，其大小等于力与其作用点位移的乘积，如果一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，我们就说这个力对物体做了功。
国际单位制单位为焦耳。
“功”一词最初是法国数学家贾斯帕-古斯塔夫·科里奥利创造的。
压强化学公式
压强化学公式压强这一概念在物理学中很常见，但在化学中，与压强相关的公式和应用也不少呢。
咱先来说说气体压强的计算公式，那就是 pV = nRT 。
这里的“p”表示压强，“V”是体积，“n”代表物质的量，“R”是个常数，叫做理想气体常数，“T”则是热力学温度。
这个公式在解决很多化学问题时可有用啦。
就说上次我监考化学考试的时候，有一道关于气体压强的题目，好多同学都抓耳挠腮的。
题目是这样的：在一个密闭容器中，有一定量的气体，已知温度、体积和物质的量，让求压强。
其实呀，只要把这些数值代入公式，稍微一计算就能得出答案。
可有些同学就是没记住这个公式，或者没搞清楚每个字母代表的含义，结果白白丢了分。
我在监考的时候，心里那个着急呀，真希望能提醒他们一下，但这可不行，考试得讲规矩。
咱们再来说说压强在化学平衡中的应用。
当一个化学反应达到平衡状态时，如果改变压强，平衡可能会发生移动。
比如说，对于那些气体分子数在反应前后有变化的反应，如果增大压强，平衡会朝着气体分子数减少的方向移动；反之，如果减小压强，平衡就会朝着气体分子数增多的方向移动。
我记得有一次给学生们讲这个知识点的时候，举了个合成氨的例子。
氮气和氢气合成氨的反应，N₂ + 3H₂⇌ 2NH₃，这是一个气体分子数减少的反应。
我就问同学们，如果增大压强，反应会怎么移动？有的同学一开始还不太明白，经过我一点点引导，大家终于搞清楚了，增大压强，平衡会向右移动，有利于氨的生成。
看着他们恍然大悟的表情，我心里别提多有成就感了。
还有啊，在化学实验中，压强也常常起着关键的作用。
比如说喷泉实验，就是利用氨气极易溶于水，使得烧瓶内压强迅速减小，从而形成喷泉。
做这个实验的时候，同学们都兴奋得不得了，眼睛紧紧盯着烧瓶，等着喷泉出现的那一刻。
总之，压强在化学中的应用是非常广泛的。
同学们在学习的时候，一定要把相关的公式和原理理解透彻，多做一些练习题，结合实际的例子去思考，这样才能真正掌握好这部分知识。
理想气体的压强公式
(2)分子之间距离很大,除碰撞的瞬间外,可不计分子 间的相互作用力;如无特殊考虑,重力也可忽略。
(3)分子之间以及分子与容器壁之间的碰撞是完全 弹性的,即气体分子的动能不因碰撞而损失。
(4)分子在做永不停息的热运动。无外力场时，处 于平衡态的气体分子在空间的分布是均匀的；分子沿
任一方向运动的概率是相等的，于是可作出如下统计
解 抓住：分子个数的变化，用 pV =NkT求解。
未使用前瓶中氧气的分子个数:
N1
p1V kT
使用后瓶中氧气的分子个数: (设使用中温度保持不变)
N2
p2V kT
每天用的氧气分子个数:
Nd
pdVd kT
能用天数：D N1 N2 ( p1 p2 )V 9.6( 天 )
Nd
pdVd
(atmosphere) 体积V：m3 ; 1l = 10-3 m3 温度T：K (T =273+t C ) M: 气体质量(kg); Mmol : 摩尔质量(kg)。 普适气体恒量: R =8.31 (J.mol-1.K-1)
5
M
pV
RT vRT (8-1)
M mol
m分子质量, N 气体分子数
8
例题8-3 一长金属管下断封闭,上端开口,置于压 强为po的大气中。今在封闭端加热达T1=1000K,而另 一端则达到T2=200K，设温度沿管长均匀变化。现封 闭开口端，并使管子冷却到TE=100K。计算此时管 内气体的压强(不计金属管的膨胀)。
解 初态(加热时)是定态,但不是平衡态。末态是
平衡态。
热学
(Thermodynamics)
第8章
气体动理论
（The theory of molecular motion of gas)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
热学中气体压强的计算方法
压强是描述气体的状态参量之一。
确定气体的压强，往往是解决问题的关键。
气体压强的求解，是气体性质这一章的难点，特别是结合力学知识求解气体压强是历年来高考的热点内容。
下面不妨介绍三种依据力学规律计算气体压强的方法。
一、参考液片法
1。
计算的依据是流体静力学知识
①液面下h深处由液重产生的压强p=ρgh。
这里要注意h为液柱的竖直高度，不一定等于液柱长度。
②若液面与大气相接触，则液面下h深处的压强为p=p0+ρgh，其中p0为外界大气压。
③帕斯卡定律（液体传递外加压强的规律）：加在密闭静止液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。
此定律也适用于气体。
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。
2。
计算的方法和步骤
选取一个假想的液体薄片（自重不计）为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立力的平衡方程，消去横截面积，得到液片两侧的压强平衡方程，解方程，求得气体压强。
例1：如图1所示，左端封闭右端开口的U型管中灌有水银，外界大气压为p0，试求封闭气体A、B的压强。
解：选B部分气体下面的水银面液片a为研究对象。
据帕斯卡定律及连通器原理，右端水银柱由于自重产生的压强为ρgh2，压力为ρgh2S，（S为液片面积）经水银传递，到液片a处压力方向向上。
同理，外界大气产生压力，经水银传递，到液片a处压力方向也向上，大小为p0S，B部分气体在a处产生的压力方向向下，大小为PBS，由于a液片静止，由平衡原理，有：pBS=ρgh2+p0S，即pB=ρgh2+p0。
又取液柱h1下端水银面液片b为研究对象，则有平衡方程为pAS+gh1S=pBS，则pA=pB-ρgh1=p0+ρg（h2-h1）。
二、平衡法
如果要求用固体（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2：一圆形气缸静置在地面上，如图2所示。
气缸筒的质量为M，活塞（连同手柄）的质量为m，气缸内部横截面积为S，大气压强为p0，现将活塞缓慢上提，求气缸刚离地面时，气缸内气体的压强p。
解法一：先用整体法，选活塞和气缸整体为研究对象。
受到向上的拉力F和总重力（M+m）g。
由平衡条件：F=（M+m）g ⑴
再选活塞为研究对象，受力如图3所示：向下重力mg，向下大气压力p0S，向上拉力F，向上气缸内气体
压力pS，由平衡条件：F+pS=p0S+mg ⑵由⑴⑵可得p=p0-Mg/S
解法二：选气缸为研究对象，受力如图4所示：向下重力Mg，向下的气缸内气体压力pS，向上大气压力p0S。
由平衡条件：Mg+pS=p0S
则可得p=p0-Mg/S
总结：求固体封闭的气体的压强，要注意灵活选择研究对象。
三、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，首先要恰当地选择研究对象（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（特别要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3：如图5所示，质量为m1内壁光滑足够长的细玻璃管，横截面积为S，内装有质量为m2的水银，管外壁与斜面的摩擦因数为μ，斜面倾角为θ，当玻璃管与水银共同沿斜面匀加速下滑时，被封闭的气体压强p为多少？（外界大气压为p0）
解：选取玻璃管和水银柱整体为研究对象。
则其受力如图6所示，正交分解，则
x轴：（m1+m2）gsinθ-f=（m1+m2）a ⑴
y轴：N=（m1+m2）gcosθ ⑵
另外f=μN ⑶
由⑴⑵⑶得a=g（sinθ-μcosθ）（4）
又选取水银柱为研究对象，受力如图7所示。
正交分解，则
x轴：p0S+m2gsinθ-pS=m2a ⑸
由⑷⑸得p=p0+μm2gcosθ/S。