气体热现象的微观意义ppt课件.ppt
第八章 气 体,8.4 气体热现象的微观意义,甲：我很怕坐飞机，我问过专家，每架飞机上有炸弹的概率是万分之一万分之一虽然很小，但还没小到可以忽略不计的程度， 所以我以前从来不坐飞机。,乙：可是你今天为什么来坐飞机了？,甲：我又问过专家，每架飞机上有一颗炸弹的概率是万分之一， 但每架飞机上同时有两颗炸弹的概率只有亿分之一这已经 小到可以忽略不计了。,乙：但两颗炸弹与你坐不坐飞机有什么关系？,甲：当然有关系啦不是说同时有两颗炸弹的概率很小吗，我 现在自带了一颗炸弹，飞机上再有一颗几乎是不可能的， 所以我才放心地来坐飞机！,乙：#￥%&我和你想的一样，我也带了一颗！,笑话,伽尔顿板,一、随机性与统计规律,个别随机事件的出现具有偶然性；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。,1、在一定条件下，若某事件必然出现，这个事件 叫做必然事件,2、若某件事不可能出现，这个事件叫做不可能事件,3、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,二、气体分子运动的特点,1.自由性：间距大，力弱，除碰撞外，做匀速直线运动，可自由移动，没有一定的体积和形状。,2.无序性：数量巨大，频繁碰撞，杂乱无章，向各个方向运动的气体分子数目都相等。,3.高速性：常温下数百米每秒，分子速率分布图线呈正态分布的规律。,三、气体热现象的微观意义,1.气体温度 的微观意义,对比0和100氧气分子速率分布图象，有什么不同？,1.都呈“中间多，两头少”的分布规律；,2.温度升高时，速率大的分子数增加，速率小的分子数减少。说明分子热运动越剧烈, 通过定量分析得出：理想气体的热力学温度T与分子的平均动能成正比, 温度越高， 分子的热运动越剧烈；,a为比例常数, 温度是分子平均动能的标志。,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？,2.气体压强 的微观意义,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、均匀的作用力，从而产生压强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,微观表达式：,n表示单位体积内的分子数（数密度）,【思考】压强的大小可能和什么因素有关？,“大米模拟实验”气体压强的微观解释,在某高度， 将大米连续倒在秤盘上，观察示数,在更高的位置，将大米连续倒在秤盘上，观察示数,实验现象：,【实验一】,位置越高，台秤的示数越大,类比：气体分子平均动能越大，气体压强越大,结论：大米的动能越大，对秤盘压强越大,温度,在相同高度， 将大米更密集倒在秤盘上，观察示数,【实验二】,实验现象：,倒在秤盘上的大米越密集，示数越大,类比：气体分子越密集，气体压强越大,体积,影响气体压强的两个因素:,（微观因素）,（宏观因素）,注意：气体的压强和大气压强从产生上来说是不同 的两回事。大气压强是大气的重力产生的,（体积V）,（温度T）,气体分子的密集程度,气体分子的平均动能,T不变,分子平均动能不变，平均每个分子对器壁的撞击力不变,V减小,分子密度增大,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。,四、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，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比。,微观解释:,请自己解释查理定律和盖吕萨克定律, 查理定律 一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强 p与热力学温度T成正比, 盖吕萨克定律 一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比,查理定律,m一定,V一定,T升高,2.查理定律: 一定质量的理想气体，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。,四、对气体实验定律的微观解释,盖-吕萨克定律,m一定,V变大,T升高,四、对气体实验定律的微观解释,3.盖吕萨克定律: 一定质量的理想气体，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。,3.大气压宏观来看是由于大气层的重力产生，微观来看是空气分子撞击物体表面产生。,2.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；,1.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；,五、气体、液体压强与大气压的区别,【例1】气体分子运动的特点是（ ）A.分子除相互碰撞或跟容器碰撞外，可在空间里自由移动 B.分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动 C.分子沿各个方向运动的机会均等D.分子的速率分布毫无规律,【类题演练】下列说法正确的是（ ）A.气体体积就是每个气体分子体积之和B.气体压强的大小，只取决于分子平均速率C.温度升高，气体分子中速率小的分子数减少，速率大的分子数增多，分子平均速率增大D.一定量的气体，温度一定，体积减小，分子密度增大,【例2】一定质量的理想气体，在等温膨胀过程中，下列物理量中发生改变的有（ ）A.分子的平均速率 B.单位体积内的分子数C.气体的压强 D.分子总数,【练习1】对于一定质量的气体，如果保持气体的体积不变，温度升高，那么下列说法中正确的是 （ ）A.气体的压强增大B.单位时间内气体分子对器壁碰撞的次数增多C.每个分子的速率都增大D.气体分子的密集程度增大,【练习2】对一定质量的理想气体，下列说法正确的是（ ）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,【练习3】下列关于气体的说法中，正确的是（ ）A.由于气体分子运动的无规则性，所以密闭容器的器壁在各个方向上的压强可能会不相等B.气体的温度升高时，所有的气体分子的速率都增大C.一定体积的气体，气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大D.气体的分子数越多，气体的压强就越大,6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撞的次数不变,B,【小结】,一、气体分子运动的特点,二、气体温度的微观意义,温度是分子平均动能的标志,三、气体压强的微观意义,四、对气体实验定律的微观解释,1.大量气体分子，统计规律；2.中间多两头少 ；3.（1）任何一个方向，机会相等； （2）温度升高，分子平均速率增加。,影响因素:,密集程度(V)平均动能(T),
