2019高考物理一轮复习 (四十八)气体实验定律、理想气体、气体热现象的微观意义

第50讲气体实验定律理想气体气体热现象的微观意义分子热运动速率的统计分布规律,Ⅰ,14年,T12A(2)—填空，考查分子平均动能与温度的关系,分析综合16年,T12A(2)—填空，考查分子速率分布图象的理解,理解气体压强的微观解释,Ⅰ,15年,T12A(2)—填空，考查气体压强的微观解释,理解弱项清单,气体分子热运动速率分布的统计规律(将分布图中的峰值大小误以为是温度的高低)，气体压强的微观解释．知识整合一、气体的三个实验定律1．等温变化——玻意耳定律(1)内容：一定质量的某种气体，在________不变的情况下，________与________成________．这个规律称________定律．(2)等温变化的表达式：p ∝1V 或pV ＝C(C 为常量)或p 1V 1＝p 2V 2(p 1、V 1和p 2、V 2分别表示气体在初、末两种不同状态下的压强和体积)．2．等容变化——查理定律(1)内容：一定质量的某种气体，在________不变的情况下，________与________成________．这个规律称________定律．(2)等容变化的表达式：p ∝T 、p ＝CT(C 为常量)或p1T1＝p2T2(p 1、T 1和p 2、T 2分别表示气体在初、末两种不同状态下的压强和温度)．3．等压变化——盖·吕萨克定律(1)内容：一定质量的某种气体，在________不变的情况下，________与________成________．这个规律称________定律．(2)等压变化的表达式：V ∝T 、V ＝CT(C 为常量)或V1T1＝V2T2(V 1、T 1和V 2、T 2分别表示气体在初、末两种不同状态下的体积和温度)．二、理想气体的状态方程 1．理想气体(1)宏观上讲，理想气体是一种理想化模型，是对在温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过大气压的几倍时的实际气体的科学抽象，始终遵守气体实验定律的气体．(2)微观上讲，理想气体分子本身与分子间距离相比可以忽略不计，分子间除碰撞外无其他作用力，理想气体的分子势能为零，内能等于分子的总动能．2．理想气体的状态方程(1)一定质量的理想气体状态方程：______________或______________． (2)三个气体实验定律可看作一定质量理想气体状态方程的特例． 三、气体分子动理论和气体压强 1．分子热运动速率的统计分布规律(1)气体分子之间的距离大约是分子直径的10倍，气体分子之间的作用力十分________，可以忽略不计且气体分子向各个方向运动的机会________．(2)气体分子的速率分布，表现出“____________”的统计分布规律．温度升高时，速率大的分子数目________，速率小的分子数目________，分子的平均速率________．2．气体压强及气体实验定律的微观解释 (1)气体压强①产生的原因：由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁____________的压力叫做气体的压强．②决定气体压强大小的因素a ．宏观上：决定于气体的________和________．b ．微观上：决定于分子的________和________________________________________________________________________．(2)气体实验定律的微观解释①等温变化：一定质量的理想气体，温度保持不变，体积增大时，压强________，原因是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.②等容变化：一定质量的理想气体，体积保持不变，温度增大时，压强________，原因是：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.③等压变化：一定质量的理想气体，压强保持不变，温度增大时，体积________，原因是：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.方法技巧考点1 三个实验定律、理想气体及状态方程量为M 活塞密封一定质量的理想气体，活塞面积为S.开始时汽缸开口向上如图甲，已知外界大气压强P 0，被封气体的体积V 0.(1)求被封气体的压强：(2)现将汽缸倒置如图乙，待系统重新稳定后，活塞移动的距离是多少？甲 乙1.如图所示，在两端封闭的均匀半圆管道内封闭有理想气体，管内有不计质量可自由移动的活塞P ，将管内气体分成两部分，其中OP 与管道的水平直径的夹角θ＝45°.两部分气体的温度均为T 0＝300 K ，压强均为p 0＝1.0×105Pa .现对管道左侧气体缓慢加热，管道右侧气体温度保持不变，当可动活塞P 缓慢移动到管道最低点时(不计摩擦)，求：(1)管道右侧气体的压强； (2)管道左侧气体的温度．2.(17年苏北四市三模)如图所示，一导热性能良好，内壁光滑的气缸竖直放置，用不漏气的轻质活塞封闭一定质量的理想气体，固定导热隔板上有一小孔，将A、B两部分气体连通，已知活塞的横截面积为S，初始时A、B两部分体积相同，温度为T0，大气压强p0.(1)若缓慢加热气体，使A、B两部分体积之比达到2∶1，求此时的温度T1；(2)保持气体温度T0不变，在活塞上施加一竖直向下的推力，缓慢推动活塞，当A、B 两部分体积之比为1∶2时，求气体的压强p和所加推力大小F.考点2 对气体分子运动和气体压强的理解1．气体分子间距较大，分子力可以忽略，因此分子间除碰撞外不受其他力的作用，故气体能充满它能达到的整个空间．2．分子做无规则的运动，速率有大有小，且一直在变化，大量分子的速率按“中间多，两头少”的规律分布．3．温度升高时，速率小的分子数减小，速率大的分子数增多，分子的平均速率将增加，速率分布规律仍然呈现“中间多，两头少”分布图象．4．气体压强是大量分子频繁地碰撞器壁产生的．5．气体的压强大小与温度和体积有关．单位体积内分子数越多，分子在单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数就越多，压强就越大；温度越高，气体分子运动的平均动能就越大，每个分子对器壁碰撞的作用力就越大，压强就越大．6．气体压强的确定要根据气体所处的外部条件，往往需要利用跟气体接触的液柱和活塞等物体的受力和运动情况计算．【典型例题2】(17年苏北四市联考)如图为密闭钢瓶中的理想气体分子在两种不同温度下的速率分布情况，可知，一定温度下气体分子的速率呈现________________分布规律；T1温度下气体分子的平均动能________(选填“大于”、“等于”或“小于”)T2温度下气体分子的平均动能．【学习建议】理解分子热运动速度分布的统计规律，由线状分布到柱状分布，其峰值并不是温度的高低．【典型例题3】(17年南京一模)如图所示，导热性能良好的气缸开口向下，缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞在气缸内可以自由滑动且不漏气，其下方用细绳吊着砂桶，系统处于平衡状态．现砂桶中的细沙不断流出，这一过程可视为一缓慢过程，且环境温度不变，则在此过程中气缸内气体分子的平均速率________(选填“减小”、“不变”、“增大”)，单位时间单位面积缸壁上受到气体分子撞击的次数________(选填“减少”、“不变”、“增加”)．【学习建议】理解温度是分子平均动能的标志，压强的微观上是由平均动能和数密度决定，宏观上是由温度和体积决定．当堂检测 1.(多选)下列对理想气体的理解，正确的有( )A．理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型B．只要气体压强不是很高就可视为理想气体C．一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关D．在任何温度、任何压强下，理想气体都遵循气体实验定律2．如图所示，一定质量的某种气体的等压线，等压线上的a、b两个状态比较，下列说法正确的是( )第2题图A．在相同时间内撞在单位面积上的分子数b状态较多B．在相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态较多C．在相同时间内撞在相同面积上的分子数两状态一样多D．单位体积的分子数两状态一样多3．(多选)氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示．下列说法正确的是( )第3题图A．图中两条曲线下面积相等B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C．图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E．与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大4．给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1 L．将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时，气体的体积变为0.45 L．请通过计算判断该包装袋是否漏气？5．如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h.现通过电热丝缓慢加热气体，当活塞上升高度h，此时气体的温度为T1.已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦．求：(1)加热过程中气体对外界做的功；(2)现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的质量为m0时，活塞恰好回到原来的位置，求此时气体的温度．第5题图第50讲 气体实验定律、理想 气体、气体热现象的微观意义知识整合基础自测一、1.(1)温度 压强 体积 反比 玻意耳 2.(1)体积 压强 温度 正比 查理3.(1)压强 体积 温度 正比 盖·吕萨克 二、2.(1)p1V1T1＝p2V2T2 pVT＝C 三、1. (1) 微弱 均等 (2)中间多，两头少 增加 减少 增大 2.(1)①单位面积上②a.温度 体积 b ．平均动能 分子的密集程度 (2)①减小 温度相同，分子的平均动能相同，体积增大时，单位体积内的分子数减小，所以气体压强减小 ②增大 单位体积内的分子数不变，温度增大，分子的平均动能增大，所以气体压强增大 ③增大 温度增大，分子的平均动能增大，若要维持压强不变，单位体积内的分子数需要减少，所以体积增大方法技巧·典型例题1·Mg ＋p0S S 2MgV0（p0S －Mg ）S【解析】 (1)对活塞受力分析：Mg ＋p 0S ＝pS 得p ＝Mg ＋p0S S ；(2)气缸倒置后，对活塞受力分析得：Mg ＋p 1S ＝p 0S 所以p 1＝p0S －Mg S；对封闭气体运用玻玛定律pV 0＝p 1V 1，得V 1＝（p0S ＋Mg ）V0p0S －Mg ，所以Δh ＝V1－V0S＝2MgV0（p0S －Mg ）S.·变式训练1·(1)1.5×105Pa (2)900 K 【解析】 (1)对于管道右侧气体，由于气体做等温变化p 0V 1＝P 2V 2，V 2＝23V 1解得 p 2＝1.5×105Pa.(2)对于管道左侧气体，根据理想气体状态方程，有p0V1′T0＝p2′V2′T，V 2′＝2V 1′当活塞P 移动到最低点时，对活塞P 受力分析可得出两部分气体的压强p 2′＝p 2得T ＝900 K. ·变式训练2·32T 0 13p 0S 【解析】 (1)设B 的体积为V ，则初状态AB 总体积2 V ，末状态总体积为3 V ，等压变化有2V T0＝3V T1计算得出T 1＝32T 0(2)气体作等温压缩后，A 的体积变为V /2，等温变化有p 0·2V ＝p ·32V 得出p ＝43p 0再由平衡条件有PS ＝P 0S ＋F 得F ＝13p 0S .·典型例题2·中间多、两头少 小于 【解析】 由图可以知道，两种温度下气体分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点．因为T 1时速率较低的气体分子占比例较大，则说明T 1温度下气体分子的平均动能小于T 2温度下气体分子的平均动能．·典型例题3·不变 增加 【解析】 因温度不变，分子的平均动能不变，则气体的平均速率不变；以活塞和沙桶整体为研究对象，设总质量为m, 有pS＋mg＝p0S细沙流出后，则p增大，因为平均速率不变，根据压强的微观含义可以知道，单位时间单位面积器壁上受到气体分子撞击的次数增加．当堂检测1．AD 【解析】理想气体是对压强不是很高，温度不是很大的实际气体的抽象，是理想化模型， AD对B错. 理想气体的气体分子间无作用力，不存在分子势能，故理想气体的内能取决于气体的温度，与体积无关，C错.2．B 【解析】等压变化，而b状态的体积大于a状态的体积，则b状态的分子密集程度小于a状态的分子密集程度，同时，a状态的温度低，气体分子的平均动能小，分子对容器的碰撞作用力小，a状态下在相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态较多，才可能使压强相同；故选B.3．ABC 【解析】两条曲线下的面积相等均为1，A对．温度越高分子运动越剧烈，分子平均动能越大，则知图中虚线表示0 ℃时氧气分子的分子数速率分布，实线表示100 ℃时氧气分子的分子数速率分布，即虚线对应的氧气分子平均动能小，故B、C项正确．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子占总分子数的比例，并非分子数目， D错．由图象知0 ℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大，E错．4．漏气【解析】若不漏气，设加压后的体积为V1，由等温过程得：p0V0＝p1V1，代入数据得V1＝0.5 L．因为0.45 L<0.5 L，故包装袋漏气．5. (p0S＋mg)h p0S＋mg＋m0g2（p0S＋mg）T1【解析】(1)活塞处于平衡状态，得p0S＋mg＝pS.缓慢上升，视为等压过程，则气体对活塞做功大小W＝Fh＝pSh＝(p0S＋mg) h. (2)添加砂粒的质量为m0活塞受力：p0S＋mg＋m0g＝p1S得p1＝p0＋（m＋m0）gS气体初状态：p，2hS，T1；末状态：p1, hS，T2.由理想气体的状态方程得p·2hST1＝p1·hST2，计算得出T2＝p0S＋mg＋m0g2（p0S＋mg）T1.。

知识回顾1．热力学定律2．理想气体的实验定律与状态方程例题分析【例1】(多选)一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其p －T图象如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O.下列判断正确的是()A．气体在a、c两状态的体积相等B．气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能C．在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功D．在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功E．在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功【答案】ABE【例2】 如图所示，两汽缸A 、B 粗细均匀、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A 的直径是B 的2倍，A 上端封闭，B 上端与大气连通；两汽缸除A 顶部导热外，其余部分均绝热．两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a 、b ，活塞下方充有氮气，活塞a 上方充有氧气，当大气压为p 0，外界和汽缸内气体温度均为7℃且平衡时，活塞a 离汽缸顶的距离是汽缸高度的14，活塞b 在汽缸正中间．(1)现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b 恰好升至顶部时，求氮气的温度；(2)继续缓慢加热，使活塞a 上升，当活塞a 上升的距离是汽缸高度的116时，求氧气的压强．【解析】 (1)活塞b 升至顶部的过程中，活塞a 不动，活塞a 、b 下方的氮气经历等压过程．设汽缸A 的容积为V 0，氮气初态体积V 1，温度为T 1；末态体积为V 2，温度为T 2，据题意，汽缸B 的容积为V 04，由题给数据和盖—吕萨克定律有 V 1＝34V 0＋12 V 04＝78V 0① V 2＝34V 0＋14V 0＝V 0② V 1T 1＝V 2T 2③由①②③式和题给数据得T 2＝320 K ④规律总结解决理想气体三个实验定律的注意事项理想气体的三个实验定律是高考考查的主要内容，考查的频率很高，其中玻意耳定律考得最多，解决好此类问题应注意以下几点．①选定题意中的“一定量的气体”为研究对象；②注意分析可能的临界现象，确定其临界点，并分析临界点具有的物理意义．例如在临界点的两侧，气体可能有不同的变化规律；③确定研究对象的“变化过程”，并确定始、末状态的相应参量(p1、V1、T1)与(p2、V2、T2)，分析其恒定不变的参量，在变化的参量中，确定已知量与待求量；④选用相应的实验定律求解；⑤合理使用各物理量的单位，p、V的单位只要始末状态统一即可，但T的单位必须用“K”．专题练习1.(多选)(2017年长沙模拟)如图所示，质量为M的绝热活塞把一定质量的理想气体密封在竖直放置的绝热汽缸内．活塞可在汽缸内无摩擦滑动．现通过电热丝对理想气体十分缓慢地加热．设汽缸处在大气中，大气压强恒定．经过一段较长时间后，下列说法正确的是()A．汽缸中气体的压强比加热前要大B．汽缸中气体的压强保持不变C．汽缸中气体的体积比加热前要大D．汽缸中气体的内能可能和加热前一样大E．活塞在单位时间内受汽缸中分子撞击的次数比加热前要少【答案】：BCE2 . 如图所示为一定质量的理想气体在p－V图象中的等温变化图线，A、B是双曲线上的两点，△OAD和△OBC的面积分别为S1和S2，则()A．S1<S2 B．S1＝S2C．S1>S2 D．S1与S2的大小关系无法确定【答案】B【解析】△OBC的面积为OC·BC=p B V B，同理△OAD的面积为p A V A，而A、B为等温线上的两点，即p A V A=p B V B，所以，两个三角形的面积相等，故B正确，ACD错误。

课时作业 五十 气体实验定律 理想气 气体热现象的微观意义(限时：45分钟)(班级________ 姓名________)1．(多选)关于气体分子运动和气体压强，下列说法正确的是( )A ．温度升高，所有气体分子的速率都增加B ．温度升高，大量气体分子中速率小的分子数减少，速率大的分子数增多C ．温度降低，分子平均速率减小，气体的压强一定降低D ．一定质量的气体，温度一定，体积减小，分子密度增大2．元宵佳节，室外经常悬挂红灯笼烘托喜庆的气氛，若忽略空气分子间的作用力，大气压强不变，当点燃灯笼里面的蜡烛燃烧一段时间后，灯笼内的空气( )A ．分子总数减少B ．分子的平均动能不变C ．压强不变，体积增大D ．单位时间与单位面积器壁碰撞的分子数增大3．对一定质量的理想气体，从状态A 开始按下列顺序变化，先等压降温，再等温膨胀，最后等容升温回到状态A ，图D 中曲线为双曲线，如图所示曲线，能正确表示这一过程的是( )A BC D4．如图，一定质量的理想气体从状态Ⅰ变化到Ⅱ的过程中，其压强随热力学温度变化的图象为双曲线的一支．若气体在状态Ⅰ的体积和温度分别为V 1、T 1，在状态II 的体积和温度分别为V 2、T 2，则( )第4题图A ．V 1>V 2，且V 2＝T 1T 2V 1B ．V 1<V 2，且V 2＝T 21T 22V 1C ．V 1>V 2，且V 2＝T 2T 1V 1D ．V 1<V 2，且V 2＝T 22T 21V 15．(多选)如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法正确的是( )第5题图A ．从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比B ．一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的C ．T 1＞T 2D ．T 1＜T 26．如图所示，两端开口的弯折的玻璃管竖直放置，三段竖直管内各有一段水银柱，两段空气封闭在三段水银柱之间．若左、右两管内水银柱长度分别为h 1、h 2，且水银柱均静止，则中间管内水银柱的长度为( )第6题图A ．h 1－h 2 B.h 1＋h 22C.h 1－h 22D ．h 1＋h 27．如图所示，是一定质量的气体从状态A 经B 到状态C 的V ­T 图象，由图象可知( )第7题图A ．p A ＞pB B ．pC ＜p BC ．p A ＜p C ，状态C 压强较大的原因是温度越高，分子的平均动能大D ．p A ＞p C ，状态A 压强较大的原因是体积小，单位体积内的分子数多8．一定质量的理想气体，经历一系列的状态变化，这一过程可以用图上的直线ABC 来表示，并且A 、C 所在曲线为双曲线的一部分．则在A 、B 、C 三个状态上，气体的温度T A 、T B 、T C 相比较，大小关系为( )第8题图A．T B＝T A＝T C B．T A>T B>T CC．T B>T A＝T C D．T B<T A＝T C9．(17年盐城三模)盛有氧气的钢瓶，从18 ℃的室内搬到－13 ℃的工地上，两状态下钢瓶内氧气分子热运动速率统计分布图如图所示，则此过程中瓶内氧气的内能____(选填“增大”、“不变”或“减小”)，图中T1＝______K.第9题图10．一定质量的理想气体状态变化如图所示，其中AB段与t轴平行，已知在状态A时气体的体积为10 L，那么变到状态B时气体的体积为________L，变到状态C时气体的温度为__________K.第10题图11．如图所示，柱形容器内用轻质绝热活塞封闭一定量的理想气体，容器外包裹保温材料．开始时活塞至容器底部的高度为H1＝50 cm，容器内气体温度与外界温度相等．在活塞上逐步加上多个砝码后，活塞下降到距容器底部H2＝30 cm处，气体温度升高了ΔT＝60 K；然后取走容器外的保温材料，活塞位置继续下降，最后静止于距容器底部H3＝25 cm处：已知大气压强为p0＝1×106pa.求气体最后的压强与温度．第11题图12．一粗细均匀的U形管ABCD的A端封闭，D端与大气相通．用水银将一定质量的理想气体封闭在U形管的AB 一侧，并将两端向下竖直放置，如图所示．此时AB侧的气体柱长度l1＝25 cm.管中AB、CD两侧的水银面高度差h1＝5 cm.现将U形管缓慢旋转180°，使A、D两端在上，在转动过程中没有水银漏出．已知大气压强P0＝76 cmHg.求旋转后，AB、CD两侧的水银面高度差．第12题图课时作业(五十) 气体实验 定律、理想气体、气体热现象的微观意义1.BD 【解析】 温度升高时，速度大的气体分子所占的百分率增大，气体分子的平均动能增大，但不意味着每一个气体分子的动能都增大，其中的有些分子的动能也可能减小．A 错B 对．气体压强由温度和体积决定，温度降低时，分子的平均速率减小，但数密度未知，气体的压强变化不能确定，C 错．温度不变，数密度增加，则压强增大， D 对．2．A 【解析】 A 中蜡烛燃烧后，灯笼内温度升高，部分气体分子将从灯笼内部跑到外部，所以灯笼内分子总数减少．所以A 选项是正确的．B 中灯笼内温度升高，分子的平均动能增大．故B 错误. C 中灯笼始终与大气连通，压强不变，灯笼内气体体积也不变．故C 错误．D 中温度升高，气体分子的平均动能增大，单位时间与单位面积分子对器壁碰撞的平均作用力增大，而气体压强不变，所以单位时间与单位面积器壁碰撞的分子数减少．故D 错误．3．A 【解析】 A 图中，A →B 为等压降温，B →C 为等温膨胀，C →A 为等容升温过程，所以A 选项是正确的．B 图中， C →A 过程非等容升温，故B 错误；C 图中，A →B 为等容降温， B →C 为等温升压、压缩， C →A 为等压升温，故C 错误；D 图中，A →B 为等压升温， B →C 为等容降温， C →A 为等温压缩，故D 错误．4．D 【解析】 由图象看出T 2>T 1，p 2<p 1，由气体状态方程可知V 1<V 2，因为图象为双曲线的一支，所以p ＝K T，结合状态方程，得到V 2＝T 22T 21V 1, D 对．5．ABD 【解析】 等温线可知压强与体积成反比，A 对．一定质量的气体，不同温度下的等温线不同，B 对．较高的等温线的温度高，所以T 2＞T 1，D 对．6．D 【解析】 右边空气柱的气体压强为p 2＝p 0＋ρgh 2，左边空气柱的气体压强为p 1＝p 0－ρgh 1，根据中间水银受力平衡可得p 1＝p 2－ρgh ，联立以上各式可得h ＝h 1＋h 2.7．C 【解析】 A 到B 是等压变化，压强不变，A 错．状态B 到C 为等温变化，体积减小，压强增大，B 错．A ，B 分析可知C 状态压强大，原因是数密度相同，温度高分子运动越剧烈，压强越大，C 对．8．D 【解析】 A 到B 为等容变化，压强减小，温度降低．T A ＞T B ，状态B 到C 为等压变化，体积增大，温度升高，T C ＞T B .而状态A 和状态C 在同一条等温线，T A ＝T C .D 对．9．减小 260 【解析】 钢瓶温度降低，分子的平均动能减小，因为分子势能可以忽略不计，故氧气瓶中氧气的内能减小； 由图可以知道，T 2对应的速率大的分子占比增大，说明T 2对应的温度高，故T 1对应温度为－13 ℃；即260 K.10．20 1092 【解析】 AB 等压变化，由图可知B 状态温度是A 状态温度的两倍，根据气体方程pVT＝C 知体积也是两倍，即为20 L ．BC 表示等容变化，C 状态压强是B 状态压强的两倍，根据气体方程pV T＝C 知温度也是两倍，C 状态的温度是2×546＝1092 K.11．2×105Pa 300 K 【解析】 取走保温材料后气体做等压变化，由盖吕萨克定律，H 2ST 0＋ΔT ＝H 3S T 0解得T 0＝H 3H 2－H 3ΔT ；代入数据得：T 0＝300 K ；整个的过程中气体的温度相等，由玻意耳定律，p 0H 1S ＝p 3H 3S解得p 3＝H 1H 3p 0代入数据得：p 3＝2×105Pa12．1 cm 【解析】 对封闭气体研究，初状态时，压强为p 1＝p 0＋h 1＝76＋5＝81 cmHg ，体积为V 1＝l 1S, 设旋转后，气体长度增大Δx ，则高度差变为(5－2Δx ) cm ，此时气体的压强为p 2＝p 0－(5－2Δx )＝(71＋2Δx ) cmHg ，体积V 2＝(25＋Δx )s, 根据玻意耳定律得p 1V 1＝p 2V 2，即(81×25)＝(71＋2Δx )(25＋Δx )计算得出Δx ＝2 cm, 根据几何关系知，AB 、CD 两侧的水银面高度差Δh ＝5－Δx ＝1 cm.。

一、气体的宏观量与微观量的关系1.温度与分子的平均动能：温度是分子的平均动能的标志。

温度越高，分子的平均动能越 （大、小）。

2.体积与单位时间内对器壁单位面积碰撞的次数：一定量的气体，体积越小，单位体积内的分子数越 （多、少），单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数越 （多、少）。

3.压强的微观解释：（1）气体分子的平均动能越大，分子撞击器壁时对器壁产生的作用力越 （大、小），气体的压强就越 （大、小）（2）气体分子越密集，单位时间内对器壁单位面积碰撞的分子越 （多、少），气体的压强就越 （大、小）。

二、气体实验定律的微观解释1．对玻意耳定律（等温变化）的微观解释温度不变，分子的平均动能不变。

体积越小，分子的数密度越 （大、小），单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数就越 （多、少），气体的压强就 （增大、减小）。

2．对查理定律（等容变化）的微观解释体积不变，则分子数密度不变。

温度升高，分子平均动能增大，分子撞击器壁的作用力变 （大、小），所以气体的压强 （增大、减小）。

3．对盖－吕萨克定律（等压变化）的微观解释温度升高，分子平均动能增大，撞击器壁的作用力变 （大、小），而要使压强不变，则需影响压强的另一个因素，即分子的数密度 （增大、减小），所以气体的体积 （增大、减小）。

23---24学年高三一轮复习 物理学案 热学5 总第（ ）期 学生姓名 班级 学号 课题：气体实验定律的微观解释 热力学第一定律 组编人： 校对人： 使用日期：【练习1】（多选）两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种理想气体，已知容器中气体的压强不相同，则下列判断中正确的是()A．压强小的容器中气体的温度比较高B．压强大的容器中气体单位体积内的分子数比较少C．压强小的容器中气体分子的平均动能比较小D．压强大的容器中气体分子对器壁单位面积的平均作用力比较大【练习2】（多选）对一定质量的理想气体，下列说法正确的是()A．体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大B．温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小C．压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小D．温度升高，压强和体积都可能不变*【拓展训练】（多选）对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是()A．压强变大时，分子热运动必然变得剧烈B．保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈C．压强变大时，分子间的平均距离必然变小D．压强变小时，分子间的平均距离可能变小三、改变物体内能的两种方式做功和热传递．四、热力学第一定律1.内容：一个热力学系统内能的变化量ΔU等于外界对它所做的功W与外界向它传递的热量Q之和。

高三物理《气体热现象的微观意义》知识点总结
高三物理《气体热现象的微观意义》知识点总结
合作探究一随机事件与统计规律
1.建立概念：
①必然事件：
②不可能事件：
③随机事件：
2.实验探究：伽尔顿板实验
实验原理简介：小球从漏斗口落下，在到达底部前，与钉子发生碰撞，然后落到下面的槽中。

观察现象一：单个小球会落到哪个槽?有什么特点?
答：
观察现象二：大量小球下落会出现什么情况?有什么规律吗?
答：
小结：个别随机事件的出现具有：
大量随机事件的整体会表现出一定的性，这种规律叫做统计规律。

合作探究二气体分子运动的特点
阅读课本27页“气体分子运动的特点”，小组讨论总结分子运动有哪些特点?
合作探究三气体热现象的微观解释
1.气体温度的微观解释
小组讨论后回答下面问题：
①同一温度下分子速率的分布有什么样的特点?
②不同温度下的分子速率的分布有什么样的规律?
小结：
①通过定量分析可以得出：理想气体的与分子的.
成正比。

表达式：
②温度是的标志
2.气体压强的微观解释
【观察与思考】请同学们观察雨伞的受力情况，同时思考气体对器壁的压强是怎样产生的?
小结：.气体压强的产生原因(微观解释)：
【做出猜想】压强的大小跟哪些因素有关呢?
合作探究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。