高中物理 模塊要點回眸 第12點 氣體壓強的微觀解釋素材 粵教版選修3-3（通用）

第12點氣體壓強的微觀解釋 1產(chǎn)生原因：氣體的壓強是由于大量的氣體分子頻繁地碰撞容器壁而產(chǎn)生的大量做無規(guī)則熱運動的分子對器壁頻繁、持續(xù)地碰撞產(chǎn)生氣體的壓強，單個分子碰撞器壁的沖力是短暫的，但是大量分子頻繁的碰撞器壁，就對器壁產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力，所以產(chǎn)生了氣體壓強2氣體的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力3決定氣體壓強大小的因素(1)宏觀上：由理想氣體狀態(tài)方程C可知，氣體壓強由氣體的體積和溫度確定(2)微觀上：氣體壓強由氣體分子數(shù)密度和平均動能決定一方面，氣體分子數(shù)密度(即單位體積內(nèi)氣體分子的數(shù)目)大，在單位時間內(nèi)，與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)就多；另一方面，氣體的溫度高，氣體分子的平均動能就大，氣體分子與器壁的碰撞(可視作彈性碰撞)給器壁的平均沖力就大對點例題對于一定質(zhì)量的理想氣體，當它們的壓強和體積發(fā)生變化時，下列說法正確的是()A壓強和體積都增大時，其分子平均動能不可能不變B壓強和體積都增大時，其分子平均動能有可能減小C壓強增大，體積減小時，其分子平均動能一定不變D壓強減小，體積增大時，其分子平均動能可能增大解題指導質(zhì)量一定的理想氣體，分子總數(shù)不變，體積增大，單位體積內(nèi)的分子數(shù)減?。惑w積減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增大，根據(jù)氣體的壓強與單位體積內(nèi)的分子數(shù)和分子的平均動能有關，可判知A、D選項正確，B、C選項錯誤答案AD技巧點撥對于這類定性判斷的問題，可從兩個角度進行分析：一是從微觀角度分析；二是從理想氣體狀態(tài)方程角度分析下面再從理想氣體狀態(tài)方程的角度分析，對于選項A、B，由C，p，V，故推出T，因此分子平均動能變大，故選項A對，B錯，同理選項C錯，D對一定質(zhì)量的某種氣體，當它的壓強變?yōu)樵瓉淼?倍、體積減小為原來的一半時，其熱力學溫度變?yōu)樵瓉淼亩嗌?？試從壓強和溫度的微觀意義進行說明答案倍說明見解析解析設原來氣體的壓強為p0，體積為V0，熱力學溫度為T0，則末狀態(tài)壓強變?yōu)?p0，體積變?yōu)?，由理想氣體的狀態(tài)方程，得T2T0.從微觀角度，氣體的壓強跟兩個因素有關：一個是分子的平均動能；一個是氣體分子的密集程度當僅有體積減小為原來的一半時，氣體分子的密集程度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，這時氣體的壓強相應地變?yōu)樵瓉淼膬杀?，但還不能滿足題意(題目要求壓強變?yōu)樵瓉淼?倍)，這時，只能要求從另外一個因素考慮，即增加氣體分子的平均動能而氣體分子的平均動能是由溫度來決定的，即應升高溫度根據(jù)計算，氣體的熱力學溫度應變?yōu)樵瓉淼?.5倍，這時壓強便在兩個因素(體積減小分子密集程度增大，溫度升高分子的平均動能增大)共同作用下變?yōu)樵瓉淼?倍