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高中物理分子动理论 气体与热力学定律专题讲练

高中物理分子动理论 气体与热力学定律专题讲练
高中物理分子动理论 气体与热力学定律专题讲练

《分子动理论 气体与热力学定律》专题讲练

一、考纲要求

内能、热力学三定律及能量守恒定律和气体的性质。

二、典例分类评析

1、分子的两种模型及宏观量、微观量的计算

(1)分子的两种模型

①球体模型:常用于固体、液体分子。V=1/6πd 3

②立方体模型:常用于气体分子。V=d 3

(2)宏观量、微观量的计算

在此所指的微观量为:分子体积

0V ,分子的直径d ,分子的质量0m .宏观物理量为:物质的体积V 、摩尔体积m ol V 、物质的质量m 、摩尔质量M 、物质的密度ρ。阿伏加德罗常数是联系微观

物理量和宏观物理量的桥梁。由宏观量去计算微观量,或由微观量去计算宏观量,都要通过阿伏

加德罗常数建立联系.所以说阿伏加德罗常数是联系宏观量与微观量的桥梁.

①计算分子的质量:0m ol A

A V M m N N ρ== ②计算分子的体积:0m ol

A A V M V N N ρ==,进而还可以估算分子的直径(线度) d ,把分子看成小

球,由30432d V π??= ???

,得d =(注意:此式子对固体、液体成立)

③计算物质所含的分子数:A A A m ol m

V V n N N N M V M ρ===.

例1、下列可算出阿伏加德罗常数的一组数据是 ( )

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

C .水分子的体积和水分子的质量

D .水分子的质量和水的摩尔质量

例2、只要知道下列哪一组物理量,就可以估算出气体中分子间的平均距离 ( )

A.阿伏加德罗常数,气体摩尔质量和质量

B .阿伏加德罗常数,气体摩尔质量和密度

C .阿伏加德罗常数,气体质量和体积

D .该气体的密度、体积和摩尔质量

例3、某固体物质的摩尔质量为M ,密度为ρ,阿伏加德罗常数为A N ,则每个分子的质量和单

位体积内所含的分子数分别是 ( )

A .A

N M 、A N M ρ

B .A M

N 、A M N ρ C .A N M 、 A M N ρ D .A M N 、 A N M ρ

例4、若以 μ表示水的,υ表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积, ρ为表示在标准状态下水蒸气

的密度,N A 为阿伏加德罗常数,m 、Δ分别表示每个水分子的质量和体积,下面是四个关系式中

正确的是 ( )

A . N A = ─── υρ m

B .ρ = ─── μA N Δ

C . m = ─── μA

N D .Δ= ─── υA N 例5、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 m 3

B.4×1018 m 3

C. 4×1030 m 3

D. 4×1022 m 3

2、分子热运动和布朗运动

(1)布朗运动

①布朗运动是指悬浮小颗粒的运动,布朗运动不是一个单一的分子的运动——单个分子是看不见

的,悬浮小颗粒是千万个分子组成的粒子,形成布朗运动的原因是悬浮小颗粒受到周围液体、气

体分子紊乱的碰撞和来自各个方向碰撞效果的不平衡,因此,布朗运动不是分子运动,但它间接

证明了周围液体、气体分子在永不停息地做无规则运动,

②布朗运动与扩散现象是不同的现象.布朗运动是悬浮在液体中的微粒所做的无规则运动.其运

动的激烈程度与微粒的大小和液体的温度有关.扩散现象是两种不同物质在接触时,没有受到外

力影响。而能彼此进到对方里去的现象.气、液、固体都有扩散现象,扩散快慢除和温度有关外,

还和物体的密度差、溶液的浓度有关.物体的密度差(或浓度差)越大,温度越高,扩散进行的越

快.

③布朗运动的激烈程度与微粒的大小和液体的温度有关。颗粒越小,布朗运动越明显;温度越高,

布朗运动越明显。

(2)分子热运动

物理上把分子的无规则运动叫热运动,因为分子的运动与温度有关,温度越高,分子运动的越剧烈。

例1、在显微镜下观察布朗运动时,布朗运动的激烈程度( ) A. 与悬浮颗粒大小有关,微粒越小,布朗运动越激烈

B.与悬浮颗粒中的分子大小有关,分子越小,布朗运动越激烈

C.与温度有关,温度越高布朗运动越激烈

D.与观察的时间长短有关,观察时间越长布朗运动越趋于平缓

例2、如图是观察记录做布朗运动的一个微粒的运动路线。从微粒在A点开始记录,每隔30秒记录下微粒的一个位置,得到B、C、D、E、F、G等点,则微粒在75秒末时的位置( ) A.一定在CD连线的中点B.一定不在CD连线的中点

C.可能在CD连线上,但不一定在CD连线的中点

D.可能在CD连线以外的某点

例3、关于布朗运动的激烈程度,下列说法正确的是

()

A.固体微粒越小,布朗运动越显著

B.液体的温度越高,布朗运动越显著

C.与固体微粒相碰撞的液体分子数目越多,布朗运动越显著

D.与固体微粒相碰撞的液体分子数目越少,布朗运动越显著

例4、用显微镜观察液体中的布朗运动,实验记录如图所示,下列说法中正确的是( ) A、图中记录的是小颗粒分子做无规则运动的轨迹

B、图中记录的是小颗粒做布朗运动的轨迹

C、图中记录的是小颗粒运动的位置连线

D、实验中可以看到,微粒越小,布朗运动越不明显

E、实验中可以看到,温度越高,布朗运动越剧烈

3、分子之间的相互作用力和分子势能

(1)分子之间的作用力

①分子间引力和斥力的大小跟分子间距离的关系

②由于分子间同时存在引力和斥力,两种力的合力又叫做分子力。分子间距离当r<r0时,分子间引力

和斥力都随距离减小而增大,但斥力增加得更快,因此分子间作用力表现为斥力。当r >r 0时,

引力和斥力都随距离的增大而减小,但是斥力减小的更快,因而分子间的作用力表现为引力,但

它也随距离增大而迅速减小,当分子距离的数量级大于10-9m 时,分子间的作用力变得十分微弱,

可以忽略不计了。

(2)分子势能

①分子势能与分子之间间距的关系

②分子间距离以r 0为数值基准,r 不论减小或增大,分子势能都增大。所以说,分子在平衡位置

处是分子势能最低点。如果分子间距离是无限远时,取分子势能为零值,分子间距离从无限远逐

渐减少至r 0以前过程,分子间的作用力表现为引力,而且距离减少,分子引力做正功,分子势

能不断减小,其数值将比零还小为负值。当分子间距离到达r 0以后再减小,分子作用力表现为

斥力,在分子间距离减小过程中,克服斥力做功,使分子势能增大。其数值将从负值逐渐变大至

零,甚至为正值。分子势能随分子间距离r 的变化情况可以在上图的图象中表现出来。从图中看

到分子间距离在r 0处,分子势能最小。

例1、有甲、乙两个分子,甲分子固定不动,乙分子由无穷远处逐渐向甲靠近,直到不再靠近为

止,在这整个过程中 ( )

A .分子力总对乙做正功

B .乙总是克服分子力做功

C .先是分子力对乙做正功,然后乙克服分子力做功

D .乙先克服分子力做功,然后分子力对乙做正功

例2、以下关于分子力的说法,正确的是 ( )

A .分子间既有引力作用又有斥力作用

B .温度和质量都相同的水和水蒸气具有相同的分子势能

C .当两分子间的距离大于平衡位置的间距r 0时,分子间的距离越大,分子势能越小

D .气体分子的平均动能越大,其压强一定越大

例3、设物质分子间的距离为r 0时,分子间的引力和斥力大小相等,则以下关于分子势能的说法

中正确的是 ( )

A .分子间距越大,分子势能越大,分子间距越小,分子势能越小

B .分子间距越大,分子势能越小,分子间距越小,分子势能越大

C 当分子距离为r 0时,分子具有最大势能。距离增大或减小,分子势能都变小

D 当分子间距离为r 0时,分子具有最小势能,距离增大或减小,分子势能都增大

例4、甲、乙两分子间作用力与距离的关系图象如图所示,现把甲分子固定在坐标原点O ,乙分

子从r 轴上的3r 处由静止释放,则乙分子

) A. 从3r 到1r 一直加速

B.从3r 到2r 加速,从2r 到1r 减速r

f

C.从3r 到1r 过程中,两分子间的分子势能一直减小

D.从3r 到1r 过程中,两分子间的分子势能先减小后增加

例5、如图所示,甲分子固定在坐标原点O ,乙分子位于x 轴上,甲分子对乙分子的作用力与两

分子间距离的关系如图中的曲线所示,F >0为斥力,F <0为引力.a 、b 、c 、d 为x 轴上四个特定

的位置.现把乙分子从a 处由静止释放,则

A .乙分子从a 到b 做加速运动,由b 到c 做减速运动

B .乙分子从a 到c 做匀加速运动,到达c 时速度最大

C .乙分子从a 到b 的过程中,两分子间的分子势能一直减小

D .乙分子到达c 时,两分子间的分子势能最小为零

4、物体的内能、热力学第一定律

(1)物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。一切物体都是由不停

地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成,因此任何物体都是有内能的。

(2)决定物体内能的因素:从宏观上看,物体内能的大小由物体的摩尔数、温度和体积三个因

素决定;从微观上看,物体内能的大小由组成物体的分子总数、分子的平均动能和分子势能三个

因素决定.

(3)物体的内能改变的两种方式:做功和热传递。做功和热传递对改变物体的内能是等效的。

(4)分子的平均动能:物体里所有分子的动能的平均值,叫做分子热运动的平均动能.

(5)温度的微观含义:温度是物体分子热运动的平均动能的标志.温度越高,分子热运动的平

均动能越大。

(6)在同一温度下,不同物质分子的平均动能都相同.但由于不同物质的分子质量不一定相同,

所以分子热运动的平均速率也不一定相同.

(7)热力学第一定律表示的是功、热量跟内能之间的定量关系.表达式为 :U Q W ?=+

W 、Q 、ΔU 正负号确定.

①W :外界对物体做功,W 取正值;物体对外界做功,W 取负值.

②Q :物体吸热,Q 取正值;物体放热.Q 取负值.

③ΔU :物体内能增加,ΔU 取正值;物体内能减少,ΔU 取负值.

(8)永动机不可能制成:人们把设想中的不消耗任何能量却可以源源不断地对外做功的机器叫

做永动机,能量守恒定律的发现使人们认识到:任何一部机器,只能使能量从一种形式转化为另

一种形式,而不能无中生有地制造能量,因此第一类永动机是不可能造成的.

例1.l g 100℃的水与1 g 100℃的水蒸气相比较,下述说法中正确的是 ( )

A. 分子的平均动能与分子的总动能都相同

B .分子的平均动能相同,分子的总动能不同

C .内能相同

D .1 g 100℃的水的内能小于1 g 100℃的水蒸气的内能

例2.关于温度的概念,下述说法中正确的是 ( )

A. 温度是分子平均动能的标志,物体温度高,则分子的平均动能大

B .温度是分子平均动能的标志,温度升高,则物体的每一个分子的动能都增大

C .某物体当其内能增大时,则该物体的温度一定升高

D .甲物体的温度比乙物体高,则甲物体分子平均速率比乙物体分子平均速率大

例3.一定质量的0℃的水在凝结成0℃的冰的过程中,体积变大,它内能的变化是 ( )

A .分子平均动能增加.分子势能减少

B.分子平均动能减小.分子势能增加

C.分子平均动能不变.分子势能增加

D.分子平均动能不变.分子势能减少

例4.质量相同的氢气和氧气,温度相同,则()A.氧气的内能较大

B.氢气的内能较大

C.所有氢气分子和氧气分子的动能均相同

D.氢气分子的平均速率较大

例5. 关于温度、热量、内能,以下说法正确的是()A. 同一物体,温度高时,含有的热量多

B.物体的内能越大,含有的热量就越多,温度也越高

C. 热量总是从内能大的物体传给内能小的物体

D.热量总是从温度高的物体传给温度低的物体

例6.如图中活塞将气缸分成甲、乙两气室,气缸、活塞(连同拉杆)是绝热的,且不漏气,以、分别表示两气室气体的内能,则在将拉杆缓慢向外拉的过程中()A.不变,减小

B.增大,不变

C.增大,减小

D.不变,不变

5、热力学第二定律、热力学第三定律

(1)热力学第二定律的两种表述

表述一(按照热传导的方向性来表述):不可能使热量由低温物体传到高温物体,而不引起其他变化。

表述二(按照机械能与内能转化过程的方向性来表述):不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化。它也可以表述为:第二类永动机是不可能制成的。以上两种表述是等价的,即可以从一种表述导出另一种表述。

(2)热力学第二定律的实质

热力学第二定律揭示了大量分子参与宏观过程的方向性,使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。

(3)热力学第三定律:绝对零度不可能达到

(4)能量耗散:流散的内能没办法从新收集起来加以应用的现象叫能量耗散.能量耗散从能的转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性。

例、关于第二类永动机,下列说法中正确的是()A.没有冷凝器,只有单一的热源,能将从单一热源吸收的热量全部用来做功,而不引起其他变化的热机叫做第二类永动机

B.第二类永动机违反了能量守恒定律,所以不可能制成

C.第二类永动机不可能制成,说明机械能可以全部转化为内能,内能却不能全部转化为机械能D.第二类永动机不可能制成,说明机械能可以全部转化为内能,内能却不能全部转化为机械能,同时不引起其他变化

6、气体

(1)气体的压强

①气体分子的速率分布情况:呈现“两头少,中间多”的分布规律。

(如右图所示)

②气体压强产生的原因:气体分子(在容器里)的数目是大量的,又因

为气体分子的运动特点是快速频繁的,会频繁地碰撞器壁,这样就会对器壁产生持续、均匀的压力.在单位面积上的平均作用力也就是气体的压强。

③气体压强的大小:从宏观角度来看,气体压强的大小跟两个因素有关:一个是气体的温度,一个是气体的密度;从微观角度来看,气体压强的大小跟两个因素有关:一个是气体分子的平均动能,一个是分子的密集程度。

④理想气体:分子之间无相互作用力无分子势能的气体,内能仅仅有温度来决定。

(2)气体的压强体积温度间的关系

①等温变化:对于一定质量的气体,在温度不变的情况下,体积减小时,压强增大;体积增大时,压强减小.

微观解释:温度保持不变,气体的分子平均动能保持不变,气体的压强只与单位体积内的分子数有关,气体的质量一定,所以气体的总分子数一定.当体积减小时,单位体积中的分子数增大,分子密度增大,所以压强增大;当体积增大时,单位体积中的分子数减少,所以压强减小。

②等容变化:对于一定质量的气体,在体积不变的情况下,温度越高时,压强越大;温度越低时,压强越小。

微观解释:当气体的体积保持不变时,分子的疏密程度也不改变.当温度升高时,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变大,所以气体的压强增大。当温度降低时,分子的热运动变得缓慢,分子的平均动能减小,撞击器壁时对器壁的作用力变小,所以气体的压强变小.

③等压变化:对于一定质量的气体,在压强不变的情况下,温度越高时,体积越大;温度越低时,体积越小。

微观解释:一定质量的气体保持压强不变而发生状态变化,即决定气体压强的两个因素都要发生变化,但要保持压强不变,就必须使一个因素增大的同时另一个因素减小,且二者的乘积不变.如果温度升高,分子平均动能增大,此时气体体积增大,分子密度变小;反之当温度降低时,分子平均动能减小,此时气体体积减小,分子密度变大,以保证气体的压强不变.

例1、下列关于气体压强的说法中,正确的是 ( ) A.气体分子的平均速率增大,则气体的压强一定增大

B.气体分子的密度增大,则气体的压强一定增大

C.气体分子的平均动能增大,则气体的压强一定增大

D.气体分子的平均动能增大,气体的压强可能减小

例2、对一定质量的气体,下列四种状态变化中,哪些是可能实现的()

A.增大压强时,温度降低,体积增大

B.升高温度时,压强增大,体积减小

C.降低温度时,压强增大,体积不变

D.降低温度时,压强减小,体积增大

例3.对一定质量的气体,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

例4.如图所示,固定容器及可动活塞P都是绝热的,中间有一导热的固定隔板B,B的两边分别盛有

气体甲和乙.现将活塞P缓慢地向B移动一段距离,已知气体的温度随其内能的增加而升高,则在移动P的过程中()

A.外力对乙做功,甲的内能不变

B.外力对乙做功,乙的内能不变

C.乙传递热量给甲,乙的内能增加

D.乙的内能增加,甲的内能不变

例5、一定量的理想气体,处在某一初始状态。现在要使它的温度经过状态变化后回到初始状态的温度,用下列哪些过程可能实现?()

A、先保持压强不变而使它的体积膨胀,接着保持体积不变而减小压强

B、先保持压强不变而使它的体积减小,接着保持体积不变而减小压强

C、先保持体积不变而增大压强,接着保持压强不变而使它的体积膨胀

D、先保持体积不变而减小压强,接着保持压强不变而使它的体积膨胀

例6、一定质量的气体处于平衡状态I,现设法使其温度降低而压强升高,达到平衡状态II.则

A.状态I时气体的密度比状态II时的大

B.状态I时分子的平均动能比状态II时的大

C.状态I时分子间的平均距离比状态II时的大

D.状态I时每个分子的动能都比状态II时的分子平均动能大

例7、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,活塞与气缸之间无磨擦,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(27℃)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热能,下列说法中正确的是()

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

塞的冲量较在

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,气体向外界释放了热量

例8、用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分,A中盛有一定质量的理想气体,B为真空(如图①)。现把隔板抽去,A中的气体自动充满整个容器(如图②),这个过程称为气体

的自由膨胀。下列说法正确的是()A.自由膨胀过程中,气体不对外做功

B.自由膨胀前后,气体的压强不变

C.自由膨胀前后,气体的温度不变

D.容器中的气体在足够长的时间内,能全部自动回到A

部分

《分子动理论 气体与热力学定律》专题演练

1.阿伏加德罗常量是N mol -1,铜的摩尔质量是M kg ·mol -1,铜的密度是ρkg ·m -3,则下述说法

中错误的是: ( )

A.1m 3铜所含的原于数目是M N ρ

B.1kg 铜所含原子数目是ρN

C.1个铜原子的质量是kg N M

D.1个铜原于占有体积是3m N

M ρ 2.在用油膜法估测分子大小的实验中,已知纯油酸的摩尔质量为M ,密度为ρ,一滴油酸溶液

中含纯油酸的质量为m ,一滴油酸溶液滴在水面上扩散后形成的纯油酸油膜最大面积为S ,阿伏

加德罗常数为N A .以上各量均采用国际单位制,对于油酸分子的直径和分子数量有如下判断: ①油酸分子直径S M d ρ= ②油酸分子直径S

m d ρ= ③一滴油酸溶液中所含油酸分子数

A N m M

n =④一滴油酸溶液中所含油酸分子数A N M m

n = 以上判断正确的是 ( )

A .①和③

B .①和④

C .②和④

D .②和③

3.利用油膜法可粗略地测定分子的大小和阿伏加德罗常数.若已知n 滴油的总体积为V ,一滴

油形成的油膜面积为S ,这种油的摩尔质量为μ、密度为ρ,则每个油分子的直径d 和阿伏加德

罗常数N A 分别为 ( )

A .d = V nS

B .d = V S

C .A = 6μn 3S 3 πρV 3

D .N A = μn ρV

4.用原子级显微镜观察高真空度的空间,结果发现有一对分子甲和乙环绕一个共同“中心”旋转,

从而形成一个“双分子”体系,观测中同时发现此“中心”离甲分子较近,那么在上述“双分子”

体系中 ( )

A. 甲、乙两分子间一定只存在分子引力,不可能存在分子斥力

B. 甲分子的质量一定大于乙分子的质量

C. 甲分子旋转的周期一定小于乙分子旋转的周期

D. 甲分子的动量大小和乙分子的动量大小一定相等

5.如图所示,甲分子固定在坐标原点O ,乙分子位于x 轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分

子间距离的关系如图中的曲线所示,F >0为斥力,F <0为引力.a 、b 、c 、d 为x 轴上四个特定的

位置.现把乙分子从a 处由静止释放,则

)

A .乙分子从a 到b 做加速运动,由b 到c 做减速运动

B .乙分子从a 到c 做匀加速运动,到达c 时速度最大

C .乙分子从a 到b 的过程中,两分子间的分子势能一直减小

D .乙分子到达c 时,两分子间的分子势能最小为零

6.以下关于分子力的说法,正确的是 )

A .分子间既有引力作用又有斥力作用

B .温度和质量都相同的水和水蒸气具有相同的分子势能

C .当两分子间的距离大于平衡位置的间距r 0时,分子间的距离越大,分子势能越小

D .气体分子的平均动能越大,其压强一定越大

7.下列说法正确的是: ( )

A .布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性

B .盛有恒温气体的密闭容器作减速运动时,容器中气体的压强随之减小

C .物体的温度为0℃时,物体的分子平均动能为零

D .热量从低温物体传给高温物体是不可能的

8.下列说法中正确的是 ( )

A.对于理想热机,若无摩擦、漏气等能量损失,就能使热机效率达到100%

B.热量不能从低温物体传到高温物体

C.一切物理过程都具有方向性

D.由热力学定律可推断出某个物理过程是否能自发进行

9. 下列说法正确的是 ( )

A .一定质量的气体被压缩时,气体压强一定增大

B .一定质量的气体吸热后,温度就会升高

C .满足能量守恒的物理过程不一定都能自发进行

D .在失重情况下,密闭容器内的气体对器壁没有压强

10. 下列说法中正确的有 ( )

A .第二类永动机和第一类永动机一样,都违背了能量守恒定律

B .热机的效率从原理上讲可达100%

C .因为能量守恒,所以“能源危机”是不可能的

D .自然界中的能量尽管是守恒的,但有的能量便于利用,有的不便于利用,故要节约能源

11. 根据热力学定律和分子动理论,下列说法正确的是 ( )

A .布朗运动是液体分子的运动,它说明了分子在永不停息地做无规则运动

B .密封在容积不变的容器内的气体,若温度升高,则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力

增大

C .第二类永动机违反了能量守恒定律,所以不可能制成

D .根据热力学第二定律可知,热量能够从高温物体传到低温物体,但不可能从低温物体传到高

温物体

12. 如图所示,柱形容器内封有一定质量的空气,光滑活塞C (质量为m )与容器用良好的隔

热材料制成,另有质量为M 的物体从活塞上方的A 点自由下落到活塞上,并随活塞一起到达最低

点B ,在这一过程中,空气内能的改变量ΔE ,外界对空气所做的功为W ,则物体及活塞的能量的

变化关系式正确是 ( )

A. Mgh + mg Δh = ΔE + W

B.ΔE = W, Mgh + mg Δh = W

C.ΔE = W , Mgh + mg Δh > W

D.ΔE ≠ W , Mgh + mg Δh = W

13. 如图所示,一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞,使气缸悬空而

静止。设活塞与缸壁间无摩擦,可以在缸内自由移动,缸壁导热性良好使缸

内气体的温度保持与外界大气温度相同,则下列结论中正确的是 ( )

A.若外界大气压增大,则弹簧将压缩一些

B.若外界大气压增大,则气缸的上底面距地面的高度将增大

C.若气温升高,则活塞距地面的高度将减小

D.若气温升高,则气缸的上底面距地面的高度将增大

14. 用两种不同的金属丝组成一个回路,接触点1插在热水中,接触2点插在冷水中,如图所

示,电流计指针会发生偏转,这就是温差发电现象。关于这一现象,正确说法是 ( )

A .这一实验过程不违反热力学第二定律;

B .在实验过程中,热水一定降温、冷水一定升温;

C .在实验过程中,热水内能全部转化成电能,电能则部分转化成冷水的

内能。

D .在实验过程中,热水的内能只有部分转化成电能,电能则全部转化成

冷水的内能。

15 .一定质量的理想气体与外界没有热交换,在不考虑自由膨胀的情况下,下列说法中正确的是 ( )

A.若气体分子的平均动能增大,则气体的压强一定增大

B.若气体分子的平均动能增大,则气体的压强一定减小

C.若相邻气体分子的平均距离增大,则气体分子的平均动能一定减小

D.若相邻气体分子的平均距离增大,则气体压强一定减小

16. 下面的表格是某年某地区1—6月份的气温与气压对照表:

A .空气分子无规则热运动呈增强的趋势

B .空气分子无规则热运动的情况一直没有变化

C .单位时间与单位面积的地面撞击的空气分子数呈减少的趋势

D .单位时间与单位面积的地面撞击的空气分子数一直没有变化

17.如图,活塞将汽缸分成甲、乙两气室,汽缸、活塞(连同拉杆)都是绝热的,且不漏气. 分别以U 甲、U 乙表示甲、乙两部分理想气体(分子势能不计)的内能,在用一定的拉力将拉杆缓

慢向左拉的过程中 ( )

A .U 甲不变,U 乙减小

B .U 甲减小,U 乙增大

C .U 甲与U 乙之和不变

D .U 甲与U 乙之和增加

18. 如图所示,竖直放置的长直气缸内密封有一定质量的气体,质量不能忽略的活塞可在缸内无摩擦地滑动,活塞上方与大气相通,整个系统处于平衡状态,大气压强不变。现使缸内气体的温度缓慢升高△T ,则系统再次达到平衡状态时

( )

A.活塞位置没有改变,缸内气体压强不变

B.活塞位置没有改变,缸内气体压强增大

C.活塞向上移动一些,缸内气体压强不变

D.活塞向上移动一些,缸内气体压强增大

19. 在绝热的气缸内封闭着质量、体积和种类都相同的两部分气体A 和B (不计气体分子之间的作用力),中间用导热的固定隔板P 隔开。若不导热的活塞Q 在外力作用下向外移动时,下列论述: ( )

①气体B 压强减小,内能减小;②气体B 压强减小,内能不变;

③气体A 压强减小,内能减小;④气体A 压强不变,内能不变。

其中正确的是

A .只有②④正确

B .只有①③正确

C .只有②③正确

D .只有①④正确 20. 一个带活塞的气缸内封闭有一定量的气体,对气缸内的气体,下列说法正确的是( )

A .气体吸收热量,气体温度一定升高

B .压缩气体,气体温度可能降低

C .压缩气体,同时气体向外界放热,气体温度一定不变

D .压缩气体,同时气体从外界吸热,气体温度一定不变

21. 下列说法中正确的是 ( )

A .对于一定质量的理想气体,当分子的热运动变剧烈时,压强一定变大

B .对于一定质量的理想气体,当分子间的平均距离变大时,压强一定变小

C .物体放出热量,同时对外做功,内能可能不变

D .物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变

22.在绝热的缸中封闭着两部分同种类的气体A 和B ,中间用绝热的活塞隔开,活塞用销钉K 固定着。开始时两部分气体的体积和温度都相同,气体A 的质量大于B 的质量。撤去销钉后活塞可以自由移动,最后达到平衡.关于B 部分气体的内能和压强的大小 ( )

A .内能增大,压强不变

B .内能不变,压强不变

C .内能增大,压强增大

D .内能不变,压强增大

23.如图所示,A 、B 两点表示一定质量的某种气体的两个状态.气体自状态A 变化到状态B 的过程中

A

.气体吸热,同时对外界做功

B .气体吸热,同时外界对气体做功

C .气体放热,同时对外界做功

D .气体放热,同时外界对气体做功 24. 如图所示,一绝热的内壁光滑的厚壁容器装有一个大气压的空气,它的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针;另一端有一可移动的胶塞(用卡子卡住).用打气筒慢慢向容器内打气,

当容器内的压强增大到一定程度时停止打气,读出灵敏温度计的示数,则下列说法中可能的是

( )

A .打开卡子,胶塞向右移动,气体的压强减小,温度计的示数不变

B .打开卡子,胶塞向右移动,气体的压强不变,温度计的示数减小

C .打开卡子,胶塞向右移动,气体的压强减小,温度计的示数减小

D .打开卡子,胶塞向右移动,气体的压强不变,温度计的示数增大

25. .如图所示,绝热隔板K 把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分,K 与气缸壁的接触是光

滑的.两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a 和b 。气体分子之间相互作用势能可忽略.现通过电热丝对气体a 加热一段时间后,a 、b 各自达到新的平衡 ( )

A .a 的体积增大了,压强变小了

B .b 的温度升高了

C .加热后a 的分子热运动比b 的分子热运动更激烈

D .a 增加的内能大于b 增加的内能 26. 已知某种实际气体分子之间的作用力表现为引力,关于一定质量的该气体内能的大小与气体体积和温度的关系,以下说法中正确的是 ( )

A .若保持其体积不变而温度升高,则内能增大

B .若保持其体积不变而温度升高,则内能减小

C .若保持其温度不变而体积增大,则内能减小

D .若保持其温度不变而体积增大,则内能增大

27. 一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程.设气体分子间的势能可忽略,则在此过

程中 ( )

A .外界对气体做功,气体分子的平均动能增加

B .外界对气体做功,气体分子的平均动能减小

C .气体对外界做功,气体分子的平均动能增加

D .气体对外界做功,气体分子的平均动能减小

28. 一滴密度为33/108.0m kg ?,重为g 4108-?的油滴在水面上形成3.2m2的单分子层油膜,由此可估算出油分子直径大约为 ( )

A.m 1010

0.1-? B.m 10100.2-? C.m 11104.0-? D.m 10

101.3-? 29. 如图所示.设有一分子位于图中的坐标原点O 处不动,另一分子可位于x 轴上不同位置处.图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小,两条曲线分别表示斥力和引力的大小随两分子间距离变化的关系,e 为两曲线的交点.则 ( )

A .ab 表示吸力,cd 表示斥力,e 点的横坐标可能为 10-15m

B .ab 表示斥力,cd 表示吸力,e 点的横坐标可能为 10-10m

C .ab 表示吸力,cd 表示斥力,e 点的横坐标可能为 10-10m

D .ab 表示斥力,cd 表示吸力,e 点的横坐标可能为10-15m

30. 如图甲所示,甲分子固定在坐标原点O ,乙分子位于x 轴

上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图甲中曲线

所示。F >0为斥力,F <0为引力。A 、B 、C 、D 为x 轴上四个特定

的位置。现把乙分子从A 处由静止释放,图乙中A 、B 、C 、D 四个

图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的

关系,其中大致正确的是 ( )

E

A B C

D 图乙

高中物理气体动理论和热力学题库8370004

高中物理气体动理论和热力学题库8370004

气体动理论和热力学 卷面总分188 期望值0 入卷题数44 时间 分钟 第1大题: 选择题(57分) 1.1 (3分) 两个体积相等的容器中,分别储有氦气和氢气,以1E 和2E 分别表示氦气和氢气的内能,若他们的压强相同,则( ) (A )1E =2E (B )1E >2E (C )1E <2E (D )无法确定 1.2 (3分) 一瓶氮气和一瓶氦气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们 ( ) (A)温度相同、压强相同 (B)温度、压强都不相同 (C)温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强 (D)温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强 1.3 (3分) 不同种类的两瓶理想气体,它们的体积不同,但温度和压强都相同,则单位体积内的气体分子数n ,单位体积内的气体分子的总平动动能(V E K /),单位体积内的气体质量 p ,分别有如下关系:( ) (A)n 不同,(V E K /)不同,p 不同 (B)n 不同,(V E K /)不同,p 相同 (C)n 相同,(V E K /)相同, p 不同 (D)n 相同,(V E K /)相同, p 相同 1.4 (3分) 设M 为气体的质量,m 为气体分子质量,N 为气体分子总数目,n 为气体分子数密度,0N 为阿伏伽德罗常数,则下列各式中哪一式表示气体分子的平均平动动能?( ) (A) pV M m 23 (B) pV M m mol 23 (C) npV 2 3 (D) pV N M M mol 023 1.5 (3分) 置于容器内的气体,如果气体内各处压强相等,或气体内各处温度相同,则这两种情况下气体的状态 ( ) (A)一定都是平衡态 (B)不一定都是平衡态 (C)前者一定是平衡态,后者一定不是平衡态 (D)后者一定是平衡态,前者一定不是平衡态

高三物理《理想气态的方程及气体分子动理论》教案

理想气态的方程及气体分子动理论 一、学习目标 1、知道什么是理想气体,能够由气体的实验定律推出理想气体状态方程。 2、掌握理想气体状态方程,并能用来分析计算有关问题。 3、知道理想气体状态方程的适用条件。 4、掌握克拉珀龙方程并能利用方程计算有关问题。 5、明确摩尔气体常量,R是一个热学的重要常数,其重要性与阿伏加德罗常数是一样的。 6、应用克拉珀龙方程解题时,由于R=8.31J/(mol· K)=0.082atm·L/(mol· K)。因此p、 V的单位必须与选用的R的单位相对应。 7、明确p-V, p-T, V-T图线的意义。 8、能够在相应的坐标中表达系统的变化过程。 二、重点难点及考点 1、这一节的内容重点在于能够知道用理想气体状态方程解决问题的基本思路和方法,并 能解决有关具体问题,还要注意到计算时要统一单位,难点在于用理想气体状态方程 解题时有时压强比较难找。 2、本节重点是克拉珀珑方程的应用,应用克拉珀龙方程可以解决很多气体问题,如果把 它学习好,对学生的学习气体这一节会有很大帮助,本节难点是对克拉珀龙方程的应用,但本节在高考中所占比例并不是特别大,因为这一节为现行教材中的新增长率加 内容。 3、本节重点是把气体的三个状态量用分子动理论来描述清楚,难点是用分子动理论解释 气体三定律,要从逻辑严谨的理相气体模型出发解释每个气体定律,本节在高考中涉 及的题目不多但出曾出现过。

三、例题分析 第一阶段 [例1]在密闭的容器里装有氧气100g,压强为10×106Pa,温度为37oC,经一段时间后温度 降为27oC,由于漏气,压强降为6.0×105Pa,求该容器的容积和漏掉气的质量。 思路分析: 本题研究的是变质量气体问题,由于容器的容积和气体种类(设氧气摩尔质量为M)仍未变,只是质量变为m2,再由克拉珀龙方程列出一个方程,联解两个方程,即可求得容器的容积和漏掉的氧气,抓住状态和过程分析是解题的关键。根据题意可得: ①② 方程①可得: 将V代入②可求: 所以漏掉的氧气质量△m=m1-m2=38g 答案:该容器的容积8.05×10-3m3,漏掉气的质量是38g, [例2]一个横截面积为S=50cm2竖直放置的气缸,活塞的质量为80kg,活塞下面装有质量m=5g的NH3,现对NH3加热,当NH3的温度升高△T=100oC时,求活塞上升的高度为多少?设大气压强为75cmHg,活塞与气缸无摩擦。 思路分析:本题研究的是定质量气体问题,首先确定定研究对象HN3,确认初态压强与末态压强相等,由于温度升高,NH3变化过程是等压膨胀,体积发生变化。由克拉珀龙方程可列两个状态下的方程,求出体积变化。再由体积变化和横截面积求出活塞上升的高度。确认等压膨胀是解本题的关键。 根据题意:根据克拉珀龙方程得: 所以活塞上升高度

气体动理论剖析

1
质量为 m 摩尔质量为 M 的理想气体,在平衡态下,压强 p、体积 V 和热力学温度 T 的关系 式是
?
A、pV=(M/m)RT B、pT=(M/m)RV C、pV=(m/M)RT D、VT=(m/M)Rp
?
?
?
正确答案: C 我的答案:C 得分: 9.1 分
2
一定量某理想气体按
=恒量的规律膨胀,则膨胀后理想气体的温度
?
A、将降低 B、将升高 C、保持不变 D、升高还是降低,不能确定
?
?
?
正确答案: A 我的答案:A 得分: 9.1 分
3
在标准状态下,任何理想气体每立方米中含有的分子数都等于

? A、
? ? B、
? ? C、
? ? D、
?
正确答案: C 我的答案:A 得分: 0.0 分
4
有一截面均匀的封闭圆筒,中间被一光滑的活塞分隔成两边,如果其中的一边装有 0.1 kg 某一温度的氢气, 为了使活塞停留在圆筒的正中央, 则另一边应装入同一温度的氧气的质量 为
?
A、0.16 kg B、0.8 kg
?

?
C、1.6 kg D、3.2 kg
?
正确答案: C 我的答案:C 得分: 9.1 分
5
若理想气体的体积为 V,压强为 p,温度为 T,一个分子的质量为 m,k 为玻尔兹曼常量, R 为普适气体常量,则该理想气体的分子数为
?
A、pV / m B、pV / (kT) C、pV / (RT) D、pV / (mT)
?
?
?
正确答案: B 我的答案:C 得分: 0.0 分
6
一定量的理想气体在平衡态态下,气体压强 p、体积 V 和热力学温度 T 的关系式是
? A、
? ? B、

高中物理人教版选修气体分子动理论单元测试题

物理同步测试—分子运动理论能量守恒气体 一、选择题(每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确 的) 1.下列说法中正确的是() A. 物质是由大量分子组成的,分子直径的数量级是10-10m B. 物质分子在不停地做无规则运动,布朗运动就是分子的运动 C. 在任何情况下,分子间的引力和斥力是同时存在的 D. 1kg的任何物质含有的微粒数相同,都是6.02×1023个,这个数叫阿伏加德罗常数 2.关于布朗运动,下列说法正确的是( ) A.布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动 B.布朗运动是液体分子无规则运动的反映 C.悬浮在液体中的微粒越小,液体温度越高,布朗运动越显着 D.布朗运动的无规则性反映了小颗粒内部分子运动的无规则性 3.以下说法中正确的是( ) A.分子的热运动是指物体的整体运动和物体内部分子的无规则运动的总和 B.分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动 C.分子的热运动与温度有关:温度越高,分子的热运动越激烈 D.在同一温度下,不同质量的同种液体的每个分子运动的激烈程度可能是不相同的

4.在一杯清水中滴一滴墨汁,经过一段时间后墨汁均匀地分布在水中,只是由于() A.水分子和碳分子间引力与斥力的不平衡造成的 B.碳分子的无规则运动造成的 C.水分子的无规则运动造成的 D.水分子间空隙较大造成的 5.下列关于布朗运动的说法中正确的是() A.将碳素墨水滴入清水中,观察到的布朗运动是碳分子无规则运动的反映 B.布朗运动是否显着与悬浮在液体中的颗粒大小无关 C.布朗运动的激烈程度与温度有关 D.微粒的布朗运动的无规则性,反映了液体内部分子运动的无规则性 6.下面证明分子间存在引力和斥力的试验,错误的是() A.两块铅压紧以后能连成一块,说明存在引力 B.一般固体、液体很难被压缩,说明存在着相互排斥力 C.拉断一根绳子需要一定大小的力说明存在着相互吸引力 D.碎玻璃不能拼在一起,是由于分子间存在着斥力 7.下列叙述正确的是()A.悬浮在液体中的固体微粒越大,布朗运动就越明显B.物体的温度越高,分子热运动的平均动能越大 C.当分子间的距离增大时,分子间的引力变大而斥力减小

第章气体动理论

第10章 气体动理论题目无答案 一、选择题 1. 一理想气体样品, 总质量为M , 体积为V , 压强为p , 绝对温度为T , 密度为?, 总分子数为N , k 为玻尔兹曼常数, R 为气体普适常数, 则其摩尔质量可表示为 [ ] (A) MRT pV (B) pV MkT (C) p kT ρ (D) p RT ρ 2. 如T10-1-2图所示,一个瓶内装有气体, 但有小孔与外界相通, 原来瓶内温度为300K .现在把瓶内的气体加热到400K (不计容积膨胀), 此时瓶内气体的质量为 原来质量的______倍. [ ] (A) 27/127 (B) 2/3 (C) 3/4 (D) 1/10 3. 相等质量的氢气和氧气被密封在一粗细均匀的细玻璃管内, 并由一 水银滴隔开, 当玻璃管平放时, 氢气柱和氧气柱的长度之比为 [ ] (A) 16:1 (B) 1:1 (C) 1:16 (D) 32:1 4. 一容器中装有一定质量的某种气体, 下列所述中是平衡态的为 [ ] (A) 气体各部分压强相等 (B) 气体各部分温度相等 (C) 气体各部分密度相等 (D) 气体各部分温度和密度都相等 5. 一容器中装有一定质量的某种气体, 下面叙述中正确的是 [ ] (A) 容器中各处压强相等, 则各处温度也一定相等 (B) 容器中各处压强相等, 则各处密度也一定相等 (C) 容器中各处压强相等, 且各处密度相等, 则各处温度也一定相等 (D) 容器中各处压强相等, 则各处的分子平均平动动能一定相等 6. 理想气体能达到平衡态的原因是 [ ] (A) 各处温度相同 (B) 各处压强相同 (C) 分子永恒运动并不断相互碰撞 (D) 各处分子的碰撞次数相同 7. 理想气体的压强公式 k 3 2 εn p = 可理解为 [ ] (A) 是一个力学规律 (B) 是一个统计规律 (C) 仅是计算压强的公式 (D) 仅由实验得出 8. 一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气,若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p 1和p 2,则两者的大小关系是: [ ] (A) p 1> p 2 (B) p 1< p 2 (C) p 1=p 2 (D)不确定的 9. 在一密闭容器中,储有A 、B 、C 三种理想气体,处于平衡状态.A 种气体的分子数密度为n 1,它产生的压强为p 1;B 种气体的分子数密度为2n 1;C 种气体的分子数密度为3 n 1.则混合气体的压强p 为 [ ] (A) 3 p 1 (B) 4 p 1 (C) 5 p 1 (D) 6 p 1 10. 若室内生起炉子后温度从15?C 升高到27?C, 而室内气压不变, 则此时室内的分子数减少了 [ ] (A) % (B) 4% (C) 9% (D) 21% 11. 无法用实验来直接验证理想气体的压强公式, 是因为 T10-1-2图 T 10-1-3图

第四篇 气体动理论 热力学基础

第四篇 气体动理论 热力学基础 求解气体动理论和热力学问题的基本思路和方法 热运动包含气体动理论和热力学基础两部分.气体动理论从物质的微观结构出发,运用统计方法研究气体的热现象,通过寻求宏观量与微观量之间的关系,阐明气体的一些宏观性质和规律.而热力学基础是从宏观角度通过实验现象研究热运动规律.在求解这两章习题时要注意它们处理问题方法的差异.气体动理论主要研究对象是理想气体,求解这部分习题主要围绕以下三个方面:(1) 理想气体物态方程和能量均分定理的应用;(2) 麦克斯韦速率分布率的应用;(3)有关分子碰撞平均自由程和平均碰撞频率.热力学基础方面的习题则是围绕第一定律对理想气体的四个特殊过程(三个等值过程和一个绝热过程)和循环过程的应用,以及计算热力学过程的熵变,并用熵增定理判别过程的方向. 1.近似计算的应用 一般气体在温度不太低、压强不太大时,可近似当作理想气体,故理想气体也是一个理想模型.气体动理论是以理想气体为模型建立起来的,因此,气体动理论所述的定律、定理和公式只能在一定条件下使用.我们在求解气体动理论中有关问题时必须明确这一点.然而,这种从理想模型得出的结果在理论和实践上是有意义的.例如理想气体的内能公式以及由此得出的理想气体的摩尔定容热容2/m V,iR C =和摩尔定压热容()2/2m P,R i C +=都是近似公式,它们与在通常温度下的实验值相差不大,因此,除了在低温情况下以外,它们还都是可以使用的.在实际工作时如果要求精度较高,摩尔定容热容和摩尔定压热容应采用实验值.本书习题中有少数题给出了在某种条件下m V,C 和m P,C 的实验值就是这个道理.如习题中不给出实验值,可以采用近似的理论公式计算. 2.热力学第一定律解题过程及注意事项 热力学第一定律 E W Q Δ+=,其中功?=2 1 d V V V ρW ,内能增量T R i M m E Δ2 Δ?= .本章习题主要是第一定律对理想气体的四个特殊过程(等体、等压、等温、绝热)以及由它们组成的循环过程的应用.解题的主要过程:(1) 明确研究对象是什么气体(单原子还是双原子),气体的质量或物质的量是多少? (2) 弄清系统经历的是些什么过程,并掌握这些过程的特征.(3) 画出各过程相应的p -V 图.应当知道准确作出热力学过程的p -V 图,可以给出一个比较清晰的物理图像.(4) 根据各过程的方程和状态方程确定各状态的参量,由各过程的特点和热力学第一定律就可计算出理想气体在各过程中的功、内能增量和吸放热了.在计算中要注意Q 和W 的正、负取法. 3.关于内能的计算

第四章气体动理论

第四章 气体动理论 2-4-1选择题: 1、处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同,分子的平均平动动能也相同,都处于平衡态。以下说法正确的是: (A )它们的温度、压强均不相同。 (B )它们的温度相同,但氦气压强大于氮气压强。 (C )它们的温度、压强都相同。 (D) 它们的温度相同,但氦气压强小于氮气压强。 2、三个容器A 、B 、C 中装有同种理想气体,其分子数密度n 相同,方均根速率之比 4:2:1::222=C B A v v v , 则其压强之比C B A p p p ::为: (A) 1 : 2 : 4 (B) 1 : 4 : 8 (C) 1 : 4 : 16 (D) 4 : 2 : 1 3、一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为T ,气体分子的质量为m . 根据理想气体的分子模型和统计假设,分子速度在x 方向的分量平方的平均值为: (A) 2 x v =m kT 3 (B) 2x v = m kT 331 (C) 2 x v = m kT 3 (D) 2x v = m kT 4、关于温度的意义,有下列几种说法: (1) 气体的温度是分子热运动平均平动动能的量度. (2) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现,具有统计意义. (3) 温度的高低反映物质内部分子热运动剧烈程度的不同. (4) 从微观上看,气体的温度表示每个气体分子的冷热程度. 上述说法中正确的是 (A ) (1)、(2)、(4) (B ) (1)、(2)、(3) (C ) (2)、(3)、(4) (D) (1)、(3)、(4) 5、两容器内分别盛有氢气和氦气,若它们的温度和质量分别相等,则: (A) 两种气体分子的平均平动动能相等. (B) 两种气体分子的平均动能相等. (C) 两种气体分子的方均根速率相等. (D) 两种气体的内能相等. 6、一容器内装有N 1个单原子理想气体分子和N 2个刚性双原子理想气体分子,当该系统处在温度为T 的平衡态时,其内能为 (A) ??? ??++kT kT N N 2523)(21 (B) ??? ??++kT kT N N 2523)(2121

高中物理气体动理论和热力学题库8370004

气体动理论和热力学 卷面总分188 期望值0 入卷题数44 时间 分钟 第1大题: 选择题(57分) 1.1 (3分) 两个体积相等的容器中,分别储有氦气和氢气,以1E 和2E 分别表示氦气和氢气的内能,若他们的压强相同,则( ) (A )1E =2E (B )1E >2E (C )1E <2E (D )无法确定 1.2 (3分) 一瓶氮气和一瓶氦气密度相同,分子平均平动动能相同,而且它们都处于平衡状态,则它们 ( ) (A)温度相同、压强相同 (B)温度、压强都不相同 (C)温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强 (D)温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强 1.3 (3分) 不同种类的两瓶理想气体,它们的体积不同,但温度和压强都相同,则单位体积内的气体分子数n ,单位体积内的气体分子的总平动动能(V E K /),单位体积内的气体质量 p ,分别有如下关系:( ) (A)n 不同,(V E K /)不同,p 不同 (B)n 不同,(V E K /)不同,p 相同 (C)n 相同,(V E K /)相同, p 不同 (D)n 相同,(V E K /)相同, p 相同 1.4 (3分) 设M 为气体的质量,m 为气体分子质量,N 为气体分子总数目,n 为气体分子数密度,0N 为阿伏伽德罗常数,则下列各式中哪一式表示气体分子的平均平动动能?( ) (A) pV M m 23 (B) pV M m mol 23 (C) npV 2 3 (D) pV N M M mol 023 1.5 (3分) 置于容器内的气体,如果气体内各处压强相等,或气体内各处温度相同,则这两种情况下气体的状态 ( ) (A)一定都是平衡态 (B)不一定都是平衡态 (C)前者一定是平衡态,后者一定不是平衡态 (D)后者一定是平衡态,前者一定不是平衡态

大学物理4

9. 气体分子动理论 姓名 孟凡笛 学号 102520011 专业 机电一体化 教学点 同济本部 一、选择题 1.一定量的理想气体可以: (A) 保持压强和温度不变同时减小体积; (B) 保持体积和温度不变同时增大压强; (C) 保持体积不变同时增大压强降低温度; (D) 保持温度不变同时增大体积降低压强。 ( C ) 2.设某理想气体体积为V ,压强为P ,温度为T ,每个分子的质量为μ,玻尔兹曼常数为k ,则该气体的分子总数可以表示为: (A) μ k PV (B) V PT μ (C) kT PV (D) kV PT ( B ) 3.关于温度的意义,有下列几种说法: (1)气体的温度是分子平均平动动能的量度; (2)气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现,具有统计意义; (3)温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同; (4)从微观上看,气体的温度表示每个气体分子的冷热程度; 上述说法中正确的是: (A ) (1) 、(2)、(4). (B ) (1) 、(2)、(3). (C ) (2) 、(3)、(4). (D ) (1) 、(3)、(4). ( B ) 4.设某种气体的分子速率分布函数为)(v f ,则速率在1v ~2v 区间内的分子平均速率为: (A ) ? 2 1 d v v v )v (vf (B )?2 1 d v v v )v (vf v (C )? ?21 2 1d d v v v v v )v (f v )v (vf (D ) ? ?∞0 d d 2 1 v )v (f v )v (vf v v ( A )

5.两容积不等的容器内分别盛有可视为理想气体的氦气和氮气,如果它们的温度和压强相同,则两气体 (A) 单位体积内的分子数必相同; (B) 单位体积内的质量必相同; (C) 单位体积内分子的平均动能必相同; (D) 单位体积内气体的内能必相同。 ( A ) 6.摩尔数相同的氢气和氦气,如果它们的温度相同,则两气体: (A) 内能必相等; (B) 分子的平均动能必相同; (C) 分子的平均平动动能必相同; (D) 分子的平均转动动能必相同。 ( C ) 7.在标准状态下,体积比为1:2的氧气和氦气(均视为理想气体)相混合,混合气体中氧气和氦气的内能之比为: (A) 1 : 2 (B) 5 : 3 (C) 5 : 6 (D) 10 : 3 ( A ) 8. 体积恒定时,一定量理想气体的温度升高,其分子的: (A) 平均碰撞次数将增大 (B) 平均碰撞次数将减小 (C) 平均自由程将增大 (D) 平均自由程将减小 ( C ) 二、填充题 1.设氢气在27?C 时,每立方厘米内的分子数为12 104.2?个,则氢气分子的平均平动动能 2.下面给出理想气体状态方程的几种微分形式,指出它们各表示什么过程。 (1)T R )M /M (V P d d mol = 表示 过程; (2)T R )M /M (P V d d mol = 表示 过程; (3)0d d =+P V V P 表示 过程。 3.容积为10升的容器中储有10克的氧气。若气体分子的方均根速率1 2s m 600-?=v , 则此气体的温度 =T ;压强=P 。

第七章 气体分子动理论

第七章气体动理论 研究对象:由大量分子(原子)组成的系统。分子视为刚性小球,分子间作弹性碰撞。 研究方法:由于分子的数量极其庞大,彼此之间的相互作用又非常频繁,而且还具有偶然性,所以只能用统计的方法进行处理。研究微观量(m,v,p,f)集体表现出来的宏观特征。 §7-1 物质的微观模型统计规律性 1. 分子的数密度和线度:单位体积内的分子数叫分子数密度。气体(n氮=2.47*1019/cm3)、液体(n水=3.3*1022/cm3)、固体(n =7.3*1022/cm3)。不同种类的分子大小不等,小分子约为10-铜 10m的数量级。实验表明:标准状态下,气体分子间距为分子直 径的10倍。 2.分子力:当rr0时,分子力主要表现为吸引力,并 且随r的增加而逐渐减小(当r约为10-9m)时,可以忽略)。 3.分子热运动的无序性及统计规律性 (1)系统由大量分子(原子)组成的。由于分子的数量极其庞大,彼此之间的相互作用又非常频繁(标准状态下, 气体分子平均每秒钟要经历109次碰撞),在总体上表现 为热运动中所具有的无序性。 (2)物质内的分子在分子力的作用下欲使分子聚集在一起,形成有序的排列;而分子的热运动则要使分子尽量分 开;这样一来,分子的聚合将决定于环境的温度和压 强,从而导至物质形成气、液、固、等离子态等不同的 集合体。 (3)个别分子的运动具有偶然性,大量分子的整体表现具有规律性。称其为统计规律性。 §7-2 理想气体的压强公式 1.理想气体的微观模型 (1)气体分子看成是质点 (2)除碰撞外,分子间作用力可以忽略不计 (3)分子间以及分子与器壁间的碰撞可以看成是完全弹性碰撞 2.理想气体的压强公式 (1)定义:压强为单位面积上,大量气体分子无规则运动撞

气体动理论和热力学-答案

理工科专业 《大学物理B 》 气体动理论 热力学基础 答: 112 3 V p 0 p O V V 12V 1 p 12p 1A B 图1 4、 给定的理想气体(比热容比γ为已知),从标准状态(p 0、V 0、T 0)开始,作绝热膨胀,体积增大到三倍,膨胀后的温度T =____________,压强p =__________. 答: 1 ) 1 (T -γ , )1 (p γ

图2 (A) 一定都是平衡态. (B) 不一定都是平衡态. (C) 前者一定是平衡态,后者一定不是平衡态. (D) 后者一定是平衡态,前者一定不是平衡态. ( C )4、一定量的理想气体,经历某过程后,温度升高了.则根据热力学定律可以断定: ① 该理想气体系统在此过程中吸了热. ② 在此过程中外界对该理想气体系统作了正功. ③ 该理想气体系统的内能增加了. ④ 在此过程中理想气体系统既从外界吸了热,又对外作了正功. 以上正确的断言是: (A) ① 、③ . (B) ②、③. (C) ③. (D) ③、④. ( D )5、有人设计一台卡诺热机(可逆的).每循环一次可从 400 K 的高温热源吸热1800 J ,向 300 K 的低温热源放热 800 J .同时对外作功1000 J ,这样的设计是 (A) 可以的,符合热力学第一定律. (B) 可以的,符合热力学第二定律. (C) 不行的,卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量. (D) 不行的,这个热机的效率超过理论值. 三、判断题(每小题1分,请在括号里打上√或×) ( × )1、气体的平衡态和力学中的平衡态相同。 ( √ )2、一系列的平衡态组成的过程是准静态过程。 ( × )3、功变热的不可逆性是指功可以变为热,但热不可以变为功。 ( × )4、热传导的不可逆性是指热量可以从高温物体传到低温物体,但不可以从低温物体传到高温物体。 ( × )5、不可逆循环的热机效率1 2 1Q Q bukeni - <η。 四、简答题(每小题5分) 1、气体动理论的研究对象是什么?理想气体的宏观模型和微观模型各如何? 答:气体动理论的研究对象是大量微观粒子组成的系统。(1分)是从物质的微观结构和分子运动论出发,运用力学规律,通过统计平均的办法,求出热运动的宏观结果,(1分)再由实验确认的方法。(1分) 从宏观看,在温度不太低,压强不大时,实际气体都可近似地当作理想气体来处理,压强越低,温度越高,这种近似的准确度越高。(1分)理想气体的微观模型是把分子看成弹性的自由运动的质点。(1分) 2、用热力学第一定律和第二定律分别证明,在V p -图上一绝热线与一等温线不能有两个交点,如图2所示。 解:(1)由热力学第一定律有 W E Q +?= 若有两个交点a 和b ,则经等温b a →过程有 0111=-=?W Q E (1分) 经绝热b a →过程

气体动理论和热力学 答案

衡水学院 理工科专业 《大学物理B 》 气体动理论 热力学基础 习题解答 命题教师:张郡亮 试题审核人:郑永春 一、填空题(每空1分) 1、有一个电子管,其真空度(即电子管内气体压强)为 ×10-5 mmHg ,则27 ℃ 时管内单位体积的分子数为_________________ . 答:×1017 /m 3 2、在温度为127 ℃时,1 mol 氧气(其分子可视为刚性分子)的内能为________J,其中分子转动的总动能为______________J. 答: ×103 ×103 3、一定量理想气体,从A 状态 (2p 1,V 1)经历如图1所示的直线过程变到B 状态(p 1,2V 1),则AB 过程中系统作功W =_________;内能改变?E =_________. 答: 112 3 V p 0 p O V V 12V 1 p 12p 1A B 图1 4、 给定的理想气体(比热容比γ为已知),从标准状态(p 0、V 0、T 0)开始,作绝热膨胀,体积增大到三倍,膨胀后的温度T =____________,压强p =__________. 答: 1 ) 1 (T -γ , )1 (p γ

图2 (C) 前者一定是平衡态,后者一定不是平衡态. (D) 后者一定是平衡态,前者一定不是平衡态. ( C )4、一定量的理想气体,经历某过程后,温度升高了.则根据热力学定律可以断定: ① 该理想气体系统在此过程中吸了热. ② 在此过程中外界对该理想气体系统作了正功. ③ 该理想气体系统的内能增加了. ④ 在此过程中理想气体系统既从外界吸了热,又对外作了正功. 以上正确的断言是: (A) ① 、③ . (B) ②、③. (C) ③. (D) ③、④. ( D )5、有人设计一台卡诺热机(可逆的).每循环一次可从 400 K 的高温热源吸热1800 J ,向 300 K 的低温热源放热 800 J .同时对外作功1000 J ,这样的设计是 (A) 可以的,符合热力学第一定律. (B) 可以的,符合热力学第二定律. (C) 不行的,卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量. (D) 不行的,这个热机的效率超过理论值. 三、判断题(每小题1分,请在括号里打上√或×) ( × )1、气体的平衡态和力学中的平衡态相同。 ( √ )2、一系列的平衡态组成的过程是准静态过程。 ( × )3、功变热的不可逆性是指功可以变为热,但热不可以变为功。 ( × )4、热传导的不可逆性是指热量可以从高温物体传到低温物体,但不可以从低温物体传到高温物体。 ( × )5、不可逆循环的热机效率1 2 1Q Q bukeni - <η。 四、简答题(每小题5分) 1、气体动理论的研究对象是什么理想气体的宏观模型和微观模型各如何 答:气体动理论的研究对象是大量微观粒子组成的系统。(1分)是从物质的微观结构和分子运动论出发,运用力学规律,通过统计平均的办法,求出热运动的宏观结果,(1分)再由实验确认的方法。(1分) 从宏观看,在温度不太低,压强不大时,实际气体都可近似地当作理想气体来处理,压强越低,温度越高,这种近似的准确度越高。(1分)理想气体的微观模型是把分子看成弹性的自由运动的质点。(1分) 2、用热力学第一定律和第二定律分别证明,在V p -图上一绝热线与一等温线不能有两个交点,如图2所示。 解:(1)由热力学第一定律有 W E Q +?= 若有两个交点a 和b ,则经等温b a →过程有 0111=-=?W Q E (1分) 经绝热b a →过程 022=+?W E 022<-=?W E (1分)

气体动理论(复习)

第六章气体动理论 §6-1 气体状态方程 【基本内容】 热力学系统:由大量分子组成的物质(气体、液体、固体)称为热力学系统,系统以外其它物体称为外界。 热力学:以观察和实验为基础,研究热现象的宏观规律,总结形成热力学三大定律,对热现象的本质不作解释。 统计物理学:从物质微观结构出发,按每个粒子遵循的力学规律,用统计的方法求出系统的宏观热力学规律。 分子物理学:是研究物质热现象和热运动规律的学科,它应用的基本方法是统计方法。 一、气体状态方程 1、宏观量与微观量 宏观量:表征大量分子集体性质的物理量(如P、V、T、C等)。 微观量:表征个别分子状况的物理量(如分子的大小、质量、速度等)。 2、热力学过程、平衡态与平衡过程 热力学过程:是系统状态经过一系列变化到另一状态的经历。 平衡态:是热力学系统在不受外界影响的条件下,宏观热力学性质(如P、V、T)不随时间变化的状态。它是一种热动平衡,起因于物质分子的热运动。 平衡过程:热力学过程中的每一中间状态都是平衡态的热力学过程。 3、理想气体的状态方程 (1)理想气体的状态方程 是理想气体在任一平衡态下,各状态参量之间的函数关系: (2)气体压强与温度的关系 P=nkT 玻尔兹曼常数k=R/N A=1.38×10-23J/K,啊伏加德罗常数N A =6.028×1023/mol。 ρ=nm 分子数密度n=N/V,ρ——气体质量密度,m——气体分子质量。 1/ 7

2 / 7 二、理想气体的压强 1、理想气体的微观假设 关于分子个体力学性质的假设:(a )分子本身的大小比起它们之间的距离可忽略不计。(b )除了分子碰撞瞬间外,分子之间的相互作用以忽略。(c )分子之间以及分子与器壁间的碰撞是完全弹性的。关于分子集体之间性质的假设——统计假设:(a )分子按位置的分布是均匀的,即分子沿空间各个方向运动的数目相等。(b )分子按速度方向的分布是均匀的,即分子沿空间各个方向运动的机会相等。2、理想气体的压强公式 分子的平均平动动能:22 1v m t =ε 3、压强的统计意义 P 是统计平均值,是对时间、对大量分子、对面积求平均的效果。 三、理想气体的温度 1、分子平均平动动能与温度的关系 温度的意义:气体的温度是分子平均平动动能的量度;温度标志物质内部分子无规则运动的剧烈程度。 2、方均根速率2v 方均根速率:是气体分子热运动时,速度的平均值。 四、分子间的碰撞 1、平均碰撞频率 是一个分子在单位时间内与其它分子碰撞的平均次数。 d :分子有效直径,v :分子平均速率,n :分子数密度。 2、平均自由程 是一个分子在连续两次碰撞之间,自由运动路程的平均值。 五、能量均分定律 1、自由度 决定物体在空间位置所需要独立坐标的数目,称为该物体的自由度。 i=t+r t :平动自由度,i :转动自由度。 单原子分子t=3、r=0、i=3;刚性双原子分子t=3、r=2、i=5;刚性多原子分子t=3、r=3、i=62、能量均分定律

练习册-第十二章气体动理论

第十二章 气体动理论 §12-1 平衡态 气体状态方程 【基本内容】 热力学:以观察和实验为基础,研究热现象的宏观规律,总结形成热力学三大定律,对热现象的本质不作解释。 统计物理学:从物质微观结构出发,按每个粒子遵循的力学规律,用统计的方法求出系统的宏观热力学规律。 分子物理学:是研究物质热现象和热运动规律的学科,它应用的基本方法是统计方法。 一、平衡态 状态参量 1、热力学系统:由大量分子组成的宏观客体(气体、液体、固体等),简称系统。 外界:与系统发生相互作用的系统以外其它物体(或环境)。 从系统与外界的关系来看,热力学系统分为孤立系统、封闭系统、开放系统。 2、平衡态与平衡过程 平衡态:在不受外界影响的条件下,系统的宏观热力学性质(如P 、V 、T )不随时间变化的状态。它是一种热动平衡,起因于物质分子的热运动。 热力学过程:系统从一初状态出发,经过一系列变化到另一状态的过程。 平衡过程:热力学过程中的每一中间状态都是平衡态的热力学过程。 3、状态参量 系统处于平衡态时,描述系统状态的宏观物理量,称为状态参量。它是表征大量微观粒子集体性质的物理量(如P 、V 、T 、C 等)。 微观量:表征个别微观粒子状况的物理量(如分子的大小、质量、速度等)。 二、理想气体状态方程 1、气体实验定律 (1)玻意耳定律: 一定质量的气体,当温度保持不变时,它的压强与体积的乘积等于恒量。即PV =恒量,亦即在一定温度下,对一定量的气体,它的体积与压强成反比。 (2)盖.吕萨克定律: 一定质量的气体,当压强保持不变时,它的体积与热力学温度成正比。即 V T =恒量。 (3)查理定律: 一定质量的气体,当体积保持不变时,它的压强与热力学温度成正比,即P T =恒量。 气体实验定律的适用范围:只有当气体的温度不太低(与室温相比),压强不太大(与大气压相比)时,方能遵守上述三条定律。 2、理想气体的状态方程 (1)理想气体的状态方程 在任一平衡态下,理想气体各宏观状态参量之间的函数关系;也称为克拉伯龙方程 M PV RT RT νμ= = (2)气体压强与温度的关系 P nkT = 玻尔兹曼常数23/ 1.3810A k R N -==?J/K ;气体普适常数8.31/.R J mol K = 阿伏加德罗常数236.02310/A N mol =? 质量密度与分子数密度的关系

大学物理知识点整理

一、质点: 是物体的理想模型。它只有质量而没有大小。平动物体可作为质点运动来处理,或物体的形状大小对物体运动状态的影响可忽略不计是也可近似为质点。 二、力: 是物体间的相互作用。分为接触作用与场作用。在经典力学中,场作用主要为万有引力(重力),接触作用主要为弹性力与摩擦力。 1、弹性力:(为形变量) 2、摩擦力:摩擦力的方向永远与相对运动方向(或趋势)相反。 固体间的静摩擦力:(最大值) 固体间的滑动摩擦力: 3、流体阻力:或。 4、万有引力: 特例:在地球引力场中,在地球表面附近:。 式中R为地球半径,M为地球质量。 在地球上方(较大),。 在地球内部(),。 三、惯性参考系中的力学规律牛顿三定律 牛顿第一定律:时,。牛顿第一定律阐明了惯性与力的概念,定义了惯性系。 牛顿第二定律: 普遍形式:; 经典形式:(为恒量)

牛顿第三定律:。 牛顿运动定律是物体低速运动()时所遵循的动力学基本规律,是经典力学的基础。 四、非惯性参考系中的力学规律 1、惯性力: 惯性力没有施力物体,因此它也不存在反作用力。但惯性力同样能改变物体相对于参考系的运动状态,这体现了惯性力就是参考系的加速度效应。 2、引入惯性力后,非惯性系中力学规律: 五、求解动力学问题的主要步骤 恒力作用下的连接体约束运动:选取研究对象,分析运动趋势,画出隔离体示力图,列出分量式的运动方程。 变力作用下的单质点运动:分析力函数,选取坐标系,列运动方程,用积分法求解。 第3章机械能和功 一、功 1、功能的定义式: 恒力的功: 变力的功: 2、保守力 若某力所作的功仅取决于始末位置而与经历的路径无关,则该力称保守力。或满足下述关系的力称保守力:

气体分子动理论

气体分子动理论 导读:本文是关于气体分子动理论,希望能帮助到您! 教学目标 知识目标 1、知道气体分子运动的特点. 2、知道分子沿各个方向运动的机会均等,分子速率按一定规律分布,这种规律是一种统计规律. 3、知道气体压强的微观解释以及气体实验定律的微观解释. 能力目标 通过用微观解释宏观,提出统计规律,渗透统计观点,以提高学生分析、综合、归纳能力. 情感目标 通过对气体分子定律以及气体实验定律的微观解释,尤其是统计规律的渗透,让学生体会其在科学研究中的作用.培养学生树立科学的探究精神. 教学建议 用微观的方法解释宏观现象,对学生来说,这是第一次接触,应从实际出发,通过模拟和举例来帮助学生理解统计规律的意义.理解气体压强的产生并解释气体的实验定律是本节的重要内容,也是提高学生分析、综合、归纳能力的有效途径.教学设计示例 (一)教学总体设计

1、教师应借助物理规律和课件展示,准确讲解,注意启发点拨,以学生自己讨论归纳. 2、学生应积极思考、认真观察、参与讨论、总结规律、解释现象. 教师通过动画模拟引入微观对宏观的解释、渗透统计思维,指导学生观察动画、分析特点,总结统计规律,解释有关现象.(二)重点·难点·疑点及解决办法 1、重点:气体压强的产生和气体实验定律的微观解释. 2、难点:用统计的方法分析气体分子运动的特点. 3、疑点 (1)气体分子运动与固体、液体分子运动有什么区别. (2)气体的压强是怎样产生的?它的大小由什么因素决定. 4、解决办法 用小球模拟分子碰撞器壁,联系实际,从实例出发理解气体压强的产生机理,并分析影响气体压强的因素. (三)教学过程 1、气体分子运动特点(条件允许,可以播放动画进行模拟演示) 在教师引导下得出结论: ①气体分子间距较大 ②气体分子充满整个容器空间 ③气体分子运动频繁碰撞 ④气体分子向各个方向运动的机会均等

第4章气体动理论基础学习知识

第4章 气体动理论基础 4-1为什么说系统分子数太少时,不能谈论压强与温度? 答:对少数几个分子而言不能构成热力学系统,分子间确实频繁碰撞,分子速率不满足统计规律,无论是从压强和温度的定义上来讲,还是从压强与温度公式的推导来看,都不满足谈论压强和温度的条件。 4-2已知温度为27℃的气体作用于器壁上的压强为pa 105 ,求此气体内单位体积里的分子数。 解:由 nkT P =,有 2523 510415.2300 1038.1101?=???==-kT P n ]m [3 - 4-3一个温度为17℃、容积3 3m 102.11-?的真空系统已抽到其真空度为pa 1033.13 -?。 为了提高其真空度,将它放在300℃的烘箱内烘烤,使吸附于器壁的气体分子也释放出来。烘烤后容器内压强为pa 33.1,问器壁原来吸附了多少个分子? 解:(1)当17=t ℃K 290=: 1723 3 1032.3290 1038.11033.1?=???==--kT P n ]m [3- 143 17 1072.31052.111032.3?=???==-nV N (1)当300=t ℃K 573=: 2010682.1' ' '?== kT P n ]m [3- 18 10884.1''?==V n N 181088.1'?=-=?N N N 4-4 比较平衡态下分子的平均平动动能、平均动能、平均能量哪个最大?哪个最小? 答:平均动能=平均平动动能+平均转动动能>平均平动动能 平均能量=平均动能+平均势能>平均动能 4-5 指出下列各式的物理意义:(1)kT 23; (2) kT i 2;(3) RT 23;(4) RT i 2 。 答:(1) kT 2 3 :分子平均平动动能;

气体动理论

第三章气体动理论 §3.1 气体物态参量平衡态理想气体物态方程 一、气体的物态参量(State Parameter)——热学系统状态的描述 1.热力学系统(Thermodynamic System) 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。在下一节中,将对热力学系统进行详细的讨论。 2.气体的物态参量 在力学中研究质点的机械运动时,我们用位置矢量、位移、速度和加速度等物理量来描述质点的运动状态。在讨论由大量作热运动分子构成的气体状态时,上述物理量只能用来描述分子的微观状态,而不能用来描述气体的整个状态。但是总是存在一些物理量可以用来对气体的状态进行描述。我们把用来描述系统宏观状态的物理量称为物态参量。 常用的状态参量有四类: 1)几何参量(如:气体体积) 2)力学参量(如:气体压强) 3)化学参量(如:混合气体各化学组的质量和物质的量等) 4)电磁参量(如:电场和磁场强度,电极化和磁化强度等) 5)热学参量(如:温度,熵等) 注意: 如果在所研究的问题中既不涉及电磁性质又无须考虑与化学成分有关的性质,系统中又不发生化学反应,则不必引入电磁参量和化学参量。此时只需温度、体积和压强就可确定系统的状态。 3.气体的物态参量 对于由大量分子组成的一定量的气体,其宏观状态可以用体积V、压强P和温度T来描述。 1)气体的体积(Volumn)V——几何参量 气体的体积V是指气体分子无规则热运动所能到达的空间。对于密闭容器中的气体,容器的体积就是气体的体积。 单位:m3 注意:气体的体积和气体分子本身的体积的总和是不同的概念。 2)压强(Pressure)P——力学参量 压强P是大量分子与容器壁相碰撞而产生的,它等于容器壁上单位面积所受到的正压力。定义式为 单位:(1)SI制帕斯卡Pa 1Pa=1N·m-2 (2)cm·Hg表示高度为1cm的水银柱在单位底面上的正压力。 1mm·Hg=1Toor (托) (3)标准大气压1atm=76ch·Hg=1.013×105Pa 工程大气压9.80665×104Pa *帕斯卡(B. Pascal,1623—1662),法国数学家、物理学家,物理学方面的成就主要在1流体静力学。他提出大气压强随高度的增加而减小的思想,不久得到证实。为了纪念他,国际单位制中的压强的单位用“帕斯卡”命名。 3)温度(Temperature)T——热力学参量 温度的概念是比较复杂的,它的本质与物质分子的热运动有密切的关系。温度的高低反映分子热运动激烈程度。在宏观上,我们可以用温度来表示物体的冷热程度,并规定较热的物体有较高的温度。 对一般系统来说,温度是表征系统状态的一个宏观物理量。 温度的数值表示方法叫作温标(Thermometer Scale),常用的有 (1)热力学温标(Absolute Scale)T,SI制单位:K(Kelvin) (2)摄氏温标(Celsius Scale)t 单位:0C

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