【教学课件】第4节气体热现象的微观意义.ppt
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1、 金品质金品质 高追求高追求 我们让你更放心我们让你更放心 !物理物理 选选修修3-33-3(配配人教版人教版)第第4 4节节气体气体热现热现象的微象的微观观意意义义气体 金品质金品质 高追求高追求 我们让你更放心我们让你更放心 !物理物理 选选修修3-33-3(配配人教版人教版)金品质金品质 高追求高追求 我们让你更放心我们让你更放心 !物理物理 选选修修3-33-3(配配人教版人教版)实际气体在压强很大时不能遵守玻意耳定律的原因,从分子运动论的观点来分析,有下述两个方面(1)分子本身占有一定的体积分子半径的数量级为1010 m,把它看成小球,每个分子的固有体积约为41030 m3.在标准状
2、态下,1 m3气体中的分子数n0约为31025,分子本身总的体积为n0V约为1.2104,跟气体的体积比较,约为它的万分之一,可以忽略不计当压强较小时,由于分子本身的体积可以忽略不计,因此实际气体的性质近似于理想气体,能遵守玻意耳定律当压强很大时,例如p1000105 Pa,假定玻意耳定律仍能适用,气体的体积将缩小为原来的千分之一,分子本身的总体积约占气体体的1/10.在这种情况下,分子本身的体积就不能 金品质金品质 高追求高追求 我们让你更放心我们让你更放心 !物理物理 选选修修3-33-3(配配人教版人教版)忽略不计了由于气体能压缩的体积只是分子和分子之间的空隙,分子本身的体积是不能压缩的
3、,就是说气体的可以压缩的体积比它的实际体积小由于这个原因,实际气体当压强很大时,实测的pV值比由玻意耳定律计算出来的理论值偏大 (2)分子间有相互作用力 实际气体的分子间都有相互作用,除了分子相距很近表现为斥力外,相距稍远时则表现为引力,距离再大,超过几十纳米(纳米的符号是nm,1 nm109 m)时,则相互作用力趋于零 当压强较大时,气体分子间距离较大,分子间相互作用力可以不计,因此实际气体的性质近似于理想气体但当压 金品质金品质 高追求高追求 我们让你更放心我们让你更放心 !物理物理 选选修修3-33-3(配配人教版人教版)强很大时,分子间的距离变小,分子间的相互吸引增大于是,靠近器壁的气
4、体分子受到指向气体内部的引力,使分子对器壁的压力减小因而气体对器壁的压强比不存在分子引力时的压强要小因此,当压强很大时,实际气体的实测pV值比由玻意耳定律计算出来的理论值偏小 上述两个原因中,一个是使气体的pV实验值偏大,一个是使气体的pV实验值偏小在这两个原因中,哪一个原因占优势,就向哪一方面发生偏离这就是实际气体在压强很大时不能严格遵守玻意耳定律的原因同样,盖吕萨克定律和查理定律用于实际气体也有偏差 金品质金品质 高追求高追求 我们让你更放心我们让你更放心 !物理物理 选选修修3-33-3(配配人教版人教版)金品质金品质 高追求高追求 我们让你更放心我们让你更放心 !物理物理 选选修修3-
5、33-3(配配人教版人教版)1从微观角度看,物体的热现象是由大量分子的热运动所决定的,遵从一定的_2气体分子间的距离比较大,分子间的作用力很弱,通常认为,气体分子除了相互碰撞或跟器壁碰撞外,不受力而做_运动,因而气体能_空间3_是分子平均动能的标志4从微观角度看,气体压强的大小跟两个因素有关:一个是气体分子的_,一个是分子的_答案:1统计规律 2匀速直线充满它能达到的整个3温度 4平均动能密集程度 金品质金品质 高追求高追求 我们让你更放心我们让你更放心 !物理物理 选选修修3-33-3(配配人教版人教版)5玻意耳定律的微观解释:分子的_是一定的,体积减小时,分子的密集程度_,气体的压强就增大
6、6查理定律的微观解释:分子的_保持不变,温度升高时,分子的平均动能_,气体的压强就_7盖吕萨克定律的微观解释:温度升高时,分子的_增大,只有气体的_同时增大,使分子的_减小,才能保持压强不变答案:5平均动能增大6密集程度增大增大7平均动能体积密集程度 金品质金品质 高追求高追求 我们让你更放心我们让你更放心 !物理物理 选选修修3-33-3(配配人教版人教版)金品质金品质 高追求高追求 我们让你更放心我们让你更放心 !物理物理 选选修修3-33-3(配配人教版人教版)气体分子运动的特点气体分子运动的特点1气体分子之间的距离很大,大约是分子直径的10倍,因此除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,气体分子
7、不受力的作用,在空间自由移动2分子的运动杂乱无章,在某一时刻,向着任何一个方向运动的分子都有,而且向各个方向运动的气体分子数目都相等3每个气体分子都在做永不停息的运动,常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒,在数量级上相当于子弹的速率 金品质金品质 高追求高追求 我们让你更放心我们让你更放心 !物理物理 选选修修3-33-3(配配人教版人教版)4气体分子的热运动与温度的关系(1)温度越高,分子的热运动越激烈(2)理想气体的热力学温度T与分子的平均动能 成正比,即:Ta (式中a是比例常数),因此可以说,温度是分子平均动能的标志注:理想气体没有分子势能,所以其内能仅由温度决定,温度越高,内能
8、越大,温度越低,内能越小 金品质金品质 高追求高追求 我们让你更放心我们让你更放心 !物理物理 选选修修3-33-3(配配人教版人教版)一定质量的理想气体,在压强不变的条件下,体积增大,则()A气体分子的平均动能增大B气体分子的平均动能减小C气体分子的平均动能不变D条件不足,无法判定气体分子平均动能的变化情况解析:一定质量的理想气体,在压强不变时,由盖吕萨克定律 C可知,体积增大,温度升高,所以气体分子的平均动能增大,故A正确答案:A 金品质金品质 高追求高追求 我们让你更放心我们让你更放心 !物理物理 选选修修3-33-3(配配人教版人教版)变式迁移变式迁移1关于气体分子的速率,下列说法正确
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