高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第15點(diǎn) 氣體壓強(qiáng)的微觀解釋素材 新人教版選修3-3（通用）

第15點(diǎn)氣體壓強(qiáng)的微觀解釋 1產(chǎn)生原因：氣體的壓強(qiáng)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(yùn)動(dòng)的分子對(duì)器壁頻繁、持續(xù)地碰撞產(chǎn)生氣體的壓強(qiáng)，單個(gè)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(duì)器壁產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力，所以產(chǎn)生了氣體壓強(qiáng)2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3決定氣體壓強(qiáng)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(qiáng)由氣體的體積和溫度確定(2)微觀上：氣體壓強(qiáng)由氣體分子數(shù)密度和平均動(dòng)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(shí)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(dòng)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(duì)點(diǎn)例題對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)它們的壓強(qiáng)和體積發(fā)生變化時(shí)，下列說法正確的是()A壓強(qiáng)和體積都增大時(shí)，其分子平均動(dòng)能不可能不變B壓強(qiáng)和體積都增大時(shí)，其分子平均動(dòng)能有可能減小C壓強(qiáng)增大，體積減小時(shí)，其分子平均動(dòng)能一定不變D壓強(qiáng)減小，體積增大時(shí)，其分子平均動(dòng)能可能增大解題指導(dǎo)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??；體積減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增大，根據(jù)氣體的壓強(qiáng)與單位體積內(nèi)的分子數(shù)和分子的平均動(dòng)能有關(guān)，可判知A、D選項(xiàng)正確，B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤答案AD技巧點(diǎn)撥對(duì)于這類定性判斷的問題，可從兩個(gè)角度進(jìn)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(duì)于選項(xiàng)A、B，由C，p，V，故推出T，因此分子平均動(dòng)能變大，故選項(xiàng)A對(duì)，B錯(cuò)，同理選項(xiàng)C錯(cuò)，D對(duì)1下列說法正確的是()A氣體對(duì)器壁的壓強(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B氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子單位時(shí)間作用在器壁上的平均沖力C氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小，氣體的壓強(qiáng)一定減小D單位體積的氣體分子數(shù)增加，氣體的壓強(qiáng)一定增大答案A解析氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)是由于大量氣體分子對(duì)器壁的碰撞形成的，是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力，也可以理解為大量氣體分子單位時(shí)間作用在器壁單位面積上的沖力，所以選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小，說明氣體的溫度降低，但由于不知?dú)怏w的體積變化情況，所以也就無法判斷氣體的壓強(qiáng)是增大還是減小，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤氣體的壓強(qiáng)不但與單位體積內(nèi)的分子數(shù)有關(guān)，還與氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率有關(guān)，即與氣體的溫度有關(guān)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤2一定質(zhì)量的某種氣體，當(dāng)它的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?倍、體積減小為原來的一半時(shí)，其熱力學(xué)溫度變?yōu)樵瓉淼亩嗌?？試從壓?qiáng)和溫度的微觀意義進(jìn)行說明答案倍說明見解析解析設(shè)原來氣體的壓強(qiáng)為p0，體積為V0，熱力學(xué)溫度為T0，則末狀態(tài)壓強(qiáng)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(qiáng)跟兩個(gè)因素有關(guān)：一個(gè)是分子的平均動(dòng)能；一個(gè)是氣體分子的密集程度當(dāng)僅有體積減小為原來的一半時(shí)，氣體分子的密集程度變?yōu)樵瓉淼膬杀叮@時(shí)氣體的壓強(qiáng)相應(yīng)地變?yōu)樵瓉淼膬杀?，但還不能滿足題意(題目要求壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?倍)，這時(shí)，只能要求從另外一個(gè)因素考慮，即增加氣體分子的平均動(dòng)能而氣體分子的平均動(dòng)能是由溫度來決定的，即應(yīng)升高溫度根據(jù)計(jì)算，氣體的熱力學(xué)溫度應(yīng)變?yōu)樵瓉淼?.5倍，這時(shí)壓強(qiáng)便在兩個(gè)因素(體積減小分子密集程度增大，溫度升高分子的平均動(dòng)能增大)共同作用下變?yōu)樵瓉淼?倍