六、分子和气体定律讲义课件.ppt

1、一、分子一、分子 1 1、分子动理论、分子动理论（1 1）物体是由大量分子组成）物体是由大量分子组成（2 2）分子不停息地运动）分子不停息地运动（3 3）分子之间存在相互作用力）分子之间存在相互作用力 2 2、“油膜法油膜法”测分子直径：测分子直径：d=v/s d=v/s；分子的数量；分子的数量级：直径级：直径d=10d=10-10-10米米 3 3、阿伏加德罗常数：、阿伏加德罗常数：N=6.02N=6.0210 10 2323摩尔摩尔1 1 4 4、分子速率分布的统计规律、分子速率分布的统计规律二、气体定律体积：充满容器体积：充满容器 单位单位L L（dmdm3 3）、）、mLmL（cmcm

2、3 3）压强单位：帕、cmHg温度：热力学温度温度：热力学温度T T，单位开（单位开（K）摄氏温度摄氏温度t t，单位摄氏度，单位摄氏度(0 0C)C)T=t+273，t=T气体压强产生原因气体压强产生原因组成气体的大量分子向各个方向运动，并撞击器壁组成气体的大量分子向各个方向运动，并撞击器壁产生。产生。1、气体的状态参量、气体的状态参量下列各种情况下被密闭气体的压强下列各种情况下被密闭气体的压强p p（容器都处于静止（容器都处于静止状态）：状态）：（大气压为（大气压为p p0 0，液体密度为，液体密度为）（a）p=_；(b)p=_；(c)p=_。p0p0+ghp0-gh2、压强的计算（直玻璃

3、管、压强的计算（直玻璃管、U型管、气缸）型管、气缸）Pohhh（大气压为p0，液体密度为）(a)(b)(c)（a）p=_；(b)p=_；(c)p=_。P0+ghp0-ghp0-gh（大气压为P0，活塞质量为m，截面积为S）(a)(b)(c)（a）p=_；(b)p=_；(c)p=_。p0-mg/Sp0+mg/Sp0练习：气体压强的计算20cmHg5cmHg8cmHg6cmHg试管类：已知大气压强为76cmHg，求封闭处的气体压强。p=p0-hp=p0-hp=p0-hF气缸类气缸类1.玻意尔定律三、气体的三大定律三、气体的三大定律DIS实验：研究温度不变时，一定质量气体的实验：研究温度不变时，一定

4、质量气体的压强与体积的关系（压强与体积的关系（控制变量法控制变量法）。实验装置实验装置实验数据的测量及分析实验数据的测量及分析实验结论实验结论CpVVpVpVVpp 22111221或或即上述结论叫上述结论叫注意注意：（1）气体质量要一定；）气体质量要一定；（2）温度要保持不变。）温度要保持不变。等温线等温线体积变化导致压强变化的微观解释体积变化导致压强变化的微观解释一定质量一定质量的气体在的气体在等温变化等温变化过程中压强过程中压强 p跟体跟体积积 V的反比关系，可以在的反比关系，可以在 p-V 直角坐标系中画直角坐标系中画出来出来,它是一条它是一条双曲线双曲线,这种表示等温过程的这种表示等

5、温过程的 p-V图象叫做图象叫做等温线等温线。p0V112T1T2当一定量气体的体积减小时，单位时间内撞击单当一定量气体的体积减小时，单位时间内撞击单位面积的分子增加，从而导致单位面积上受到的位面积的分子增加，从而导致单位面积上受到的作用力增大，这样气体的压强就变大了。作用力增大，这样气体的压强就变大了。实验器材：计算机辅助系统、压强传感器、温度传感实验器材：计算机辅助系统、压强传感器、温度传感器、试管、烧杯、热水。器、试管、烧杯、热水。实验方法：压强传感器测量封闭在试管中气体的压强，实验方法：压强传感器测量封闭在试管中气体的压强，将试管浸没在烧杯里的水中，温度传感器测量水温度，将试管浸没在烧

6、杯里的水中，温度传感器测量水温度，即气体温度。两传感器接到数据采集器的两个输入口。即气体温度。两传感器接到数据采集器的两个输入口。点击实验菜单上点击实验菜单上“气体压强和温度关系气体压强和温度关系”，记录几组，记录几组不同的压强和温度值，并做出图象。不同的压强和温度值，并做出图象。实验研究：一定质量的气体在体积不变的条件下，气实验研究：一定质量的气体在体积不变的条件下，气体压强和气体温度之间的关系。体压强和气体温度之间的关系。实验注意：实验注意：1.保证气密性；保证气密性；2.变化稳定后记录第一组数据；变化稳定后记录第一组数据；3.温度变化范围尽可能大；温度变化范围尽可能大；2.查理定律上述结

7、论叫查理定律，其另一表述为：上述结论叫查理定律，其另一表述为：一定质量的气体，在体积不变的情况下，一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度每升高温度每升高(降低降低)，气体的压强增，气体的压强增大大(减小减小)时压强时压强 的的1/273。实验结论：一定质量的气体在体积不变时，它的实验结论：一定质量的气体在体积不变时，它的压强与热力学温度成正比，即压强与热力学温度成正比，即2211TpTp即温度每改变一度，压强的改变量都相同。即温度每改变一度，压强的改变量都相同。等容线等容线pt/0C0-273pT/K012V1V23.盖吕萨克定律一定质量的气体在压强不变时，它的体积跟热力学温度成正比。221

8、1TVTVVTO等压线4 4、获得压缩气体的方法、获得压缩气体的方法（1 1）保持温度不变并减少其体积）保持温度不变并减少其体积（2 2）体积不变，升高温度）体积不变，升高温度四、理想气体的状态方程四、理想气体的状态方程222111TVpTVp推导：设推导：设一定质量一定质量的气体从状态（的气体从状态（p1，V1，T1）是先经过一个是先经过一个等容变化等容变化达到状态（达到状态（p，V1，T2），），再经过一个再经过一个等温变化等温变化达到状态（达到状态（p2，V2，T2）由查理定律可得：由查理定律可得：p1/p=T1/T2-(1)由玻意耳定律可得由玻意耳定律可得pV1=P2V2-(2)解（解

9、（1）（）（2）可得：）可得：理想气体状态方程理想气体状态方程练习：1.盛在钢瓶中的氧气，在17oC时，测得其压强为9.0兆帕。把它搬到环境温度为37oC的高温车间内，钢瓶内氧气的压强变为9.3兆帕。请问钢瓶中氧气有无泄漏？2.气缸中有一可自由移动、且与器壁无摩擦的活塞。活塞面积为100cm2，活塞左侧气缸的容积为2升，盛有温度为27oC的氧气。当温度升高到77oC，活塞向右移动的距离多大？O23.如图所示，当时大气压75cmHg，求后来的空气柱长。10cm15cmHg15cmHgL=?4 4、如图所示，一可自由移动的活塞将一定质量的、如图所示，一可自由移动的活塞将一定质量的气体封闭在水平固定

10、放置的气缸内。开始气体体气体封闭在水平固定放置的气缸内。开始气体体积为积为V V0 0，温度，温度t t1 1=27=27，设大气压强，设大气压强p p0 0=1.0=1.010105 5PaPa，活塞与气缸壁之间的摩擦不计，求：（活塞与气缸壁之间的摩擦不计，求：（1 1）此时缸）此时缸内气体的压强内气体的压强p p1 1 （2 2）若保持温度不变，推动活塞使气体体积）若保持温度不变，推动活塞使气体体积缓慢地压缩到缓慢地压缩到2/32/3V V0 0时，缸内气体的压强时，缸内气体的压强p p2 2 （3 3）若固定活塞，保持气体体积）若固定活塞，保持气体体积V V0 0不变，为不变，为使压强增大为使压强增大为2.02.010105 5PaPa，缸内气体的温度应升，缸内气体的温度应升高到多少摄氏度？高到多少摄氏度？5.水平放置的汽缸里装有2升的气体，活塞质量不计，横截面积为100cm2，当时气温27oC，后来温度变为77oC，求气体后来的体积？如果要让气体恢复到原来的体积，求需要在活塞上加多重的物体？（大气压强为1.0105帕）