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第八章氣體知識(shí)點(diǎn)

1、氣體的狀態(tài)參量
1、體積：氣體的體積就是指氣體分子所能達(dá)到的空間。單位：國(guó)際單位m3，常用單位還有L、mL等等。
2、溫度：從宏觀角度看，溫度表示物體的冷熱程度。從微觀角度看，溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志。
3、壓強(qiáng)：氣體作用在器壁單位面積上的壓力叫做氣體的壓強(qiáng)。單位：國(guó)際單位Pa，常用單位還有標(biāo)準(zhǔn)大氣壓atm，毫米汞柱mmHg。二、氣體的等溫變化及規(guī)律探究
1、氣體的等溫變化：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的條件下壓強(qiáng)與體積變化的關(guān)系。
2、探究氣體等溫變化的規(guī)律
①壓強(qiáng)p可以由壓力表讀出；體積可
以由玻璃管側(cè)面的空氣柱長(zhǎng)度L與橫截
面積S的乘積求得。
②數(shù)據(jù)處理：做出圖像。
③結(jié)論；壓強(qiáng)和體積成反比。
④實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)中必須保證空氣
的質(zhì)量、溫度不變。所以實(shí)驗(yàn)中保持溫
度恒定，實(shí)驗(yàn)操作時(shí)不要觸摸注射器的
空氣柱部分。不能漏氣。
3、波意耳定律
1、一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變情況下，壓強(qiáng)P與體積V成反比。
2、（用在判斷題。） （計(jì)算題公式）
3、使用條件：①氣體質(zhì)量不變、溫度不變；②氣體溫度不太低、壓強(qiáng)不太大。式中的C是常量，與氣體的種類(lèi)和質(zhì)量有關(guān)，種類(lèi)不同、質(zhì)量不同，C也會(huì)不同，還與溫度有關(guān)。
4、圖像分析；兩種圖像
①圖像：物理意義：一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時(shí)，PV=常量，P與成正比，在圖上的等溫線應(yīng)該是過(guò)原點(diǎn)。溫度高低：直線斜率為P與V的乘積，斜率越大，PV乘積越大，溫度就越高，圖中。
②圖像：物理意義：一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下，P與V成反比，因此等溫過(guò)程的圖像是雙曲線的一支。溫度高低：一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，氣體壓強(qiáng)與體積的乘積必然越大，在圖上的等溫線就越高，圖中。

4、氣體的等容變化
1、等容變化：一定質(zhì)量的某種氣體，在保持體積不變的情況下發(fā)生的狀態(tài)變化過(guò)程。
2、查理定律：一定質(zhì)量的氣體在體積不變的情況下，壓強(qiáng)P與熱力學(xué)溫度T成正比。
（用于判斷題）
（用于計(jì)算題）
3、兩種圖像
①P-T圖像：一定質(zhì)量的某種氣體在等容變化過(guò)程中，氣體的壓強(qiáng)P和熱力學(xué)溫度T的圖像是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，且。
②P-t圖像：一定質(zhì)量的某種氣體在等容變化過(guò)程中，氣體的壓強(qiáng)P與攝氏溫度t是一次函數(shù)關(guān)系，不是簡(jiǎn)單的正比例關(guān)系。同樣也是下邊的體積大于上邊的。
③兩者聯(lián)系P-t圖像的延長(zhǎng)線必然相交于t=-273.15℃，因?yàn)檫@是絕對(duì)零度T=0K，不可能有比它更低的溫度。然后把P軸左移就得到P-T圖像了。
5、氣體的等壓變化
1、等壓變化：氣體在壓強(qiáng)不變的情況下發(fā)生的狀態(tài)變化過(guò)程。
2、蓋呂定律：一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，體積與熱力學(xué)溫度成正比。
（用于判斷題）
（用于計(jì)算題）




3、兩種圖像
①V-T圖像：一定質(zhì)量的某種氣體在等壓變化過(guò)程中，氣體的體積V和熱力學(xué)溫度T的圖像是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，且。
②V-t圖像：一定質(zhì)量的某種氣體在等壓變化過(guò)程中，氣體的體積V與攝氏溫度t是一次函數(shù)關(guān)系，不是簡(jiǎn)單的正比例關(guān)系。同樣也是下邊的體積大于上邊的。
③兩者聯(lián)系V-t圖像的延長(zhǎng)線必然相交于t=-273.15℃，因?yàn)檫@是絕對(duì)零度T=0K，不可能有比它更低的溫度。然后把V軸左移就得到V-T圖像了。
六、理想氣體
①定義：在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律得氣體。



②理想氣體的理解
宏觀上：理想氣體是一種理想化模型，是對(duì)實(shí)際氣體的科學(xué)抽象。
微觀上：理想氣體分子本身的大小可以忽略不計(jì)，分子可視為點(diǎn)。
理想氣體除碰撞外，無(wú)相互作用的引力和斥力。除碰撞以外， 分子運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，各個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)機(jī)會(huì)均等。
理想氣體忽略分子力，故無(wú)分子勢(shì)能。所以，一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)。
七、理想氣體的狀態(tài)方程
① （判斷題） （計(jì)算題）
②理想氣體狀態(tài)圖像
AB為等溫過(guò)程，BC為等容過(guò)程，AC為等壓過(guò)程。列出相應(yīng)的方程即可求解。
③例題：儲(chǔ)氣罐的容積為100L，儲(chǔ)有溫度為27℃、壓強(qiáng)為30atm，使用后溫度降為20℃，壓強(qiáng)降為20atm，求剩下的體積。
解：先列出初末狀態(tài)所有的物理量。
初狀態(tài)：P1=30atm，V1=100L，T1=27+273
末狀態(tài)：P2=20atm，V2=？ ，T2=20+273
最后代入方程求解即可。
8、隨機(jī)統(tǒng)計(jì)規(guī)律
①隨機(jī)事件具有偶然性，對(duì)于單個(gè)分子來(lái)說(shuō)偶然性就更大。從總體來(lái)看，大量分子的運(yùn)動(dòng)卻有一定的規(guī)律。所以熱運(yùn)動(dòng)學(xué)研究對(duì)象都是大量分子。
②氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)







9、氣體壓強(qiáng)的微觀意義
①產(chǎn)生原因
單個(gè)分子碰撞器壁的沖力是短暫的，但是大量分子頻繁地碰撞器壁，就對(duì)器壁產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力。所以從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來(lái)看，氣體的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力。
②決定氣體壓強(qiáng)大小的因素
氣體分子的密度（P）和氣體分子的平均動(dòng)能（T）


①式中的溫度要轉(zhuǎn)化成熱力學(xué)溫度。②式中C與氣體的種類(lèi)、質(zhì)量，種類(lèi)和質(zhì)量不同，C也就不同。還與體積有關(guān)。③使用條件：氣體質(zhì)量一定，且溫度不太低，壓強(qiáng)不太大。

①式中的溫度要轉(zhuǎn)化成熱力學(xué)溫度。②式中C與氣體的種類(lèi)、質(zhì)量，種類(lèi)和質(zhì)量不同，C也就不同。還與壓強(qiáng)有關(guān)。③使用條件：氣體質(zhì)量一定，且溫度不太低，壓強(qiáng)不太大。


溫度不太低

壓強(qiáng)不太大

條件

理想氣體

實(shí)際氣體

理想性

分子很小，間距很大，除碰撞外，不受力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

分子能充滿到達(dá)的空間，各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)相等，分子速率分布“中間多，兩頭少”

規(guī)律性

現(xiàn)實(shí)性

分子密度大，碰撞頻繁，分子運(yùn)動(dòng)雜亂無(wú)章

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