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第3节 气体实验定律
课前自主学案
核心要点突破
课堂互动讲练
课标定位
知能优化训练
第
3
节
课标定位
学习目标：1.知道描述气体的三个状态参量．理解三个参量的意义．
2．知道什么是等温变化、等容变化和等压变化．
3．知道实验三定律的内容及表达式，并会应用定律处理问题．
4．会通过实验来研究问题，探究物理规律，体验科学探究过程．
重点难点：1.实验定律的理解与应用．
2．描述气体的状态参量及物理意义．
课前自主学案
一、气体的状态参量
1．状态参量：研究气体的性质时，用______、 ______、 ______这三个物理量来描述气体的状态，这三个物理量被称为气体的状态参量．
2．体积、温度和压强
(1)体积(V)：气体的体积是指气体占有
____________．
压强
体积
温度
空间的大小
(2)温度(T)：温度是表示物体___________的物理量,是气体分子___________的标志．
①测量：用________来测量．
②表示方法：摄氏温度和________温度，两者数量关系是： ___________.
(3)压强(P)：是大量气体分子对器壁撞击的______表现．压强的单位有：Pa、atm、cmHg、mmHg等，它们间的换算关系为：
1 Pa＝1 N/m2
1 atm＝76 cmHg＝760 mmHg＝1.013×105 Pa
冷热程度
平均动能
温度计
热力学
T＝t＋273
宏观
二、玻意耳定律
1．等温变化：一定质量的气体，在______不变时其压强与体积发生的变化．
2．玻意耳定律
(1)内容：一定______的某种气体，在温度保持不变的情况下，压强p与______V成反比．
(2)表达式pV＝常量．
(3)适用条件：①气体的______不变；②气体的______不变．
温度
质量
体积
质量
温度
三、查理定律
1．等容变化：一定质量的某种气体在__________时压强随温度的变化．
2．查理定律
(1)内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与______________成正比．
(2)表达式：_________．
(3)适用条件：①气体的______不变；②气体的______不变．
体积不变
热力学温度T
质量
体积
四、盖吕萨克定律
1．等压变化：一定质量的某种气体，在__________的条件下,体积随温度的变化而变化．
2．盖吕萨克定律
(1)内容：一定质量的气体，在保持压强不变的情况下，体积V与热力学温度T成______．
(2)表达式：_________．
(3)适用条件：①气体______不变；②气体______不变．
压强不变
正比
质量
压强
核心要点突破
一、封闭气体压强的计算
1．容器静止或匀速运动时封闭气体压强的计算
(1)取等压面法
根据同种液体在同一水平液面处压强相等，在连通器内灵活选取等压面．由两侧压强相等列方程求解压强．
例如，图2－3－1中同一液面C、D处压强相等，则pA＝p0＋ph.
图2－3－1
(2)力平衡法
选与封闭气体接触的液柱(或活塞、汽缸)为研究对象进行受力分析，由F合＝0列式求气体压强．
特别提醒：在考虑与气体接触的液柱所产生的附加压强p＝ρgh时，应特别注意h是表示液面间竖直高度，不一定是液柱长度．
特别提醒：(1)当系统加速运动时，选封闭气体的物体如液柱、汽缸或活塞等为研究对象，由牛顿第二定律，求出封闭气体的压强．
(2)压强关系的实质反映了力的关系，力的关系由物体的状态来决定．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
1．(2011年沈阳高二检测)如图2－3－3所示，一横截面积为S的圆柱形容器竖直放置，圆板A上表面是水平的，下表面是倾斜的，且下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M，不计一切摩擦，大气压为p0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强为( )
图2－3－3
A．p0＋Mgcosθ/S B．p0/S＋Mgcosθ/S
C．p0＋Mgcos2θ/S D．p0＋Mg/S
解析：选D.以圆板为研究对象，如图所示，竖直方向受力平衡．
pAS′cosθ＝p0S＋Mg
S′＝S/cosθ
所以pA(S/cosθ)cosθ＝p0S＋Mg
所以pA＝p0＋Mg/S
故此题应选D.
二、对玻意耳定律的理解及应用
1．成立条件：玻意耳定律p1V1＝p2V2是实验定律．只有在气体质量一定、温度不变的条件下才成立．
2．常量的意义：p1V1＝p2V2＝常量C
该常量C与气体的种类、质量、温度有关，对一定质量的气体，温度越高，该常量C越大．
3．应用玻意耳定律的思路与方法
(1)选取一定质量的气体为研究对象，确定研究对象的始末两个状态．
(2)表示或计算出初态压强p1、体积V1；末态压强p2、体积V2，对未知量用字母表示．
(3)根据玻意耳定律列方程p1V1＝p2V2，并代入数值求解．
(4)有时要检验结果是否符合实际，对不符合实际的结果删去．
特别提醒：对于开口的玻璃管，用水银封闭一部分气体时，气体体积增大，特别是给出玻璃管总长度时，更要分析计算的气体长度加上水银柱的长度是否超出玻璃管的总长．若超出，说明水银会流出，要重新计算．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
2．如图2－3－4所示，一定质量的
理想气体被活塞封闭在可导热的汽
缸内，活塞相对于底部的高度为h，
可沿汽缸无摩擦地滑动．取一小盒 图2－3－4
沙子缓慢地倒在活塞的上表面上．沙子倒完时，活塞下降了h/4.再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞上表面上．外界大气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距汽缸底部的高度．
三、对查理定律和盖吕萨克定律的进一步理解
1．两实验定律的比较
3．应用查理定律或盖吕萨克定律解题的步骤
(1)确定研究对象，即被封闭的气体．
(2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定律条件．是否是质量和体积保持不变或是质量和压强保持不变．
(3)确定初、末两个状态的温度、压强或温度、体积．
(4)按查理(盖吕萨克)定律公式列式求解．
(5)分析检验求解结果．
特别提醒：(1)查理定律(或盖吕萨克)定律的适用范围是气体的压强不太大(是大气压的几倍)温度不太低(与室温比较)．
(2)由于定律为比例式，初末状态的压强(或体积)只要单位相同即可，不必统一到国际单位，但温度必须化为热力学温度．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
3．如图2－3－5所示，A是容积很大
的玻璃容器，B是内径很小的玻璃管，
B的左端与A相通，右端开口，B中有 图2－3－5
一段水银柱将一定质量的空气封闭在A中，当把A放在冰水混合物里，B的左管比右管中水银高30 cm；当B的左管比右管的水银面低30 cm时，A中气体的温度是多少？(设大气压强p0＝760 mmHg)．
答案：629 K
3．如果液柱(或活塞)两端的横截面积相等，若Δp均大于零，意味着两部分气体的压强均增大，则液柱(或活塞)向Δp值较小的一方移动；若Δp均小于零，意味着两部分气体的压强均减小，则液柱向压强减小量较大的一方(即|Δp|较大的一方)移动；若Δp相等，则液柱不移动．
4．如果液柱(或活塞)两端的横截面积不相等，则应考虑液柱(或活塞)两端的受力变化(ΔpS)，若Δp均大于零，则液柱向ΔpS小的一方移动；若Δp均小于零，则液柱向|ΔpS|大的一方移动；若ΔpS相等，则液柱不移动．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
4．(2011年泰安高二检测)如图2－3－6所示，A、B两容器的容积相等，用粗细均匀的细玻璃管相连，两容器内装有不同气体，细管中央有一段水银柱，在两边气体作用下保持平衡时，A中气体的温度为0 ℃，B中气体的温度为20 ℃，如果将它们的温度都降低了10 ℃，则水银柱将( )
图2－3－6
A．向A移动 B．向B移动
C．不动 D．不能确定
课堂互动讲练
压强的计算
有一段12 cm长的水银柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体，若开口向上将玻璃管放置在倾角为30°的光滑斜面上，在下滑过程中被封闭气体的压强为(大气压强p0＝76 cmHg)( )
A．76 cmHg B．82 cmHg
C．88 cmHg D．70 cmHg
例1
【精讲精析】 水银柱所处的状态
不是平衡状态，因此不能用平衡条
件来处理．水银柱的受力分析如图
2－3－7所示，因玻璃管和水银柱组 图2－3－7
成系统的加速度a＝gsin30°，所以对水银柱由牛顿第二定律得：p0S＋Mgsin30°－pS＝Ma，故p＝p0.
【答案】 A
【方法总结】 封闭气体压强的求解技巧：
(1)气体自身重力产生的压强很小，一般忽略不计．
(2)压强是联系气体和受力分析的桥梁．
(3)液体产生的压强也可以用cmHg(或用液柱高度ph)表示，等式两边单位统一即可，没有必要换算成国际单位．
农村常用来喷射农药的压缩喷雾器的结构如图2－3－8所示，A的容积为7.5 L，装入药液后，药液上方体积为1.5 L，关闭阀门K，用打气筒B每次打进105 Pa的空气250 cm3.求：
图2－3－8
例2
玻意耳定律的应用
(1)要使药液上方气体的压强为4×105 Pa，打气筒活塞应打几次？
(2)当A中有4×105 Pa的空气后，打开阀门K可喷射药液，直到不能喷射时，喷雾器剩余多少体积的药液．
【思路点拨】 向喷雾器容器A中打气，是一个等温压缩过程．按实际情况，在A中装入药液后，药液上方必须留有空间，而已知有105 Pa的空气1.5 L，把这部分空气和历次打入的空气一起作为研究对象，变质量问题便转化成了定质量问题．向A中打入空气后，打开阀门K喷射药液，A中空气则经历了一个等温膨账过程，根据两过程中气体的初、末状态量，运用玻意耳定律，便可顺利求解本题．
【答案】 (1)18次 (2)1.5 L
【方法总结】 保证气体质量不变，合理选择研究对象是解答本题的关键．本题应正确分析研究对象的初、末状态及对象的变化特点，分析各量之间的制约关系，正确应用相应规律列方程．
例3
查理定律的应用
图2－3－9
【思路点拨】 汽缸在直立前后，缸内的气体体积不变，对活塞受力分析，由力的平衡条件可以求出气体初末状态的压强，从而由查理定律求得缸内气体升高的温度．
图2－3－10
图2－3－11
【答案】 7 ℃
【方法总结】 明确研究对象，确认体积不变，选好初末状态，正确确定压强是正确运用查理定律的关键．
如图2－3－12所示，汽缸A中封闭有一定质量的气体，活塞B与A的接触是光滑且不漏气的，B上放一重物C，B与C的总重为G，大气压为p0.当汽缸内气体温度是20 ℃时，活塞与汽缸底部距离为h1；求当汽缸内气体温度是100 ℃时，活塞与汽缸底部的距离是多少？
图2－3－12
例4
盖吕萨克定律的应用
【答案】 1.3h1
【方法总结】 明确研究对象的压强不变，选定初、末状态，是正确运用盖吕萨克定律的关键．
变式训练 如图2－3－13所示，上端开口的圆柱形汽缸竖直放置，截面积为0.2 m2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内．温度为300 K时，活塞离汽缸底部的高度为0.6 m；将气体加热到330 K时，活塞上升了0.05 m，不计摩擦力及固体体积的变化．求物体A的体积．
图2－3－13
答案：0.02 m3
知能优化训练
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第4节 气体实验定律的图像表示及微观解释
课前自主学案
核心要点突破
课堂互动讲练
课标定位
知能优化训练
第
4
节
课标定位
学习目标：1.理解p－V，p－T和V－T图像及其物理意义，并会运用其分析处理气体的状态变化过程．
2．知道三个实验定律的微观解释．
重点难点：1.运用图像分析气体状态变化过程．
2．对气体定律的微观解释．
课前自主学案
一、气体实验定律的图像表示
1．气体等温变化的p－V图像
为了直观地描述压强p跟体积V
的关系,通常建立______坐标系，
如图2－4－1所示．图线的形状为_________．由于它描述的是温度不变时的p－V关系，因此称它为_______线．
一定质量的气体,不同温度下的等温线是______的．
图2－4－1
p－V
双曲线
等温
不同
2．气体等容变化的p－T图像
从图2－4－2甲可以看出，在等容过程中，压强p与摄氏温度t是一次函数关系，不是简单的______关系.但是，如果把图甲中直线AB延长至与横轴相交，把交点当作坐标原点．建立新的坐标系(如图乙所示)，那么这时的压强与温度的关系就是正比例关系了．图乙坐标原点的意义为气体压强为___时，其温度为___.可以证明，当气体的压强不太大,温度不太低时,坐标原点代表的温度就是_____.
正比
0
0
0 K
图2－4－2
3．气体等压变化的V－T图像由V＝CT可知在V－T坐标系中，等压线是一条通过坐标原点的倾斜的______．对于一定质量的气体，不同等压线的斜率不同．斜率越小,压强越_____,如图2－4－3所示，p2＞p1.
图2－4－3
直线
大
二、气体实验定律的微观解释
1．玻意耳定律
一定质量的气体，温度保持不变时，分子的___________是一定的．在这种情况下，体积减小时，分子的___________增大,气体的压强就增大．
平均动能
密集程度
2．查理定律
一定质量的气体，体积保持不变时，分子的___________保持不变．在这种情况下，温度升高时，分子的___________增大,气体的压强就增大．
3．盖吕萨克定律
一定质量的气体，温度升高时，分子的___________增大．只有气体的体积同时增大，使分子的___________减小，才能保持压强不变．
密集程度
平均动能
平均动能
密集程度
核心要点突破
一、对气体等温变化图像的理解
1．对两种等温变化图像的理解和应用
两种
图像
内容 p－图像 p－V图像
温度
高低 直线的斜率为p与V的乘积，斜率越大，pV乘积越大，温度就越高，图中t2＞t1 一定质量的气体，温度越高，气体压强与体积的乘积必然越大，在p－V图上的等温线就越高，图中t1＜t2
图2－4－4
二、对p－T图像和V－T图像的理解
1．p－T图像和V－T图像的比较
不同点 图像
纵坐标 压强p 体积V
斜率
意义 体积的倒数，斜率越大体积越小，即V4＜V3＜V2＜V1 压强的倒数，斜率越大压强越小，即p4＜p3＜p2＜p1
相
同
点 ①都是一条通过原点的倾斜直线
②横坐标都是热力学温度T
③都是斜率越大，气体的另外一个状态参量越小
2.对于p－T图像与V－T图像的注意事项
(1)首先要明确是p－T图像还是V－T图像
(2)不是热力学温标的先转换为热力学温标
(3)解决问题时要将图像与实际情况相结合
特别提醒：(1)在图像的原点附近要用虚线表示，因为此处实际不存在，但还要表示出图线过原点．
(2)如果坐标上有数字则坐标轴上一定要标上单位,没有数字的坐标轴可以不标单位．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
2．如图2－4－5所示，甲、乙为一定质量的某种气体的等容或等压变化图像，关于这两个图像的正确说法是( )
图2－4－5
A．甲是等压线，乙是等容线
B．乙图中p－t线与t轴交点对应的温度是－273.15 ℃，而甲图中V－t线与t轴的交点不一定是－273.15 ℃
C．由乙图可知，一定质量的气体，在任何情况下都是p与t成直线关系
D．乙图表明随温度每升高1 ℃，压强增加相同，但甲图随温度的升高压强不变
解析：选AD.V－t线或p－t线特点，可先由V－T、p－T及T＝t＋273.15推出V－t及p－t的函数关系，再加以判定．由查理定律p＝CT＝C(t＋273.15)及盖吕萨克定律V＝CT＝C(t＋273.15)可知，甲图是等压线，乙图是等容线，故A正确；由“外推法”可知两种图线的反向延长线与t轴的交点温度为－273.15 ℃，即热力学温度的0 K，故B错；查理定律及盖吕萨克定律是气体的实验定律，都是在温度不太低、压强不太大的条件下得出的，当压强很大,温度很低时,这些定律就不成立了,故C错；由于图线是直线，故D正确．
三、对气体实验定律的微观解释
用分子动理论可以很好地解释气体的实验定律．
1．玻意耳定律的微观解释
(1)一定质量的气体，温度保持不变，从微观上看表示气体分子的总数和分子的平均动能保持不变，因此气体压强只跟单位体积的分子数有关．
(2)气体发生等温变化时，体积增大到原来体积的几倍，单位体积内的分子数就减小到原来的几分之一，压强就会减少到原来的几分之一；体积减小到原来的几分之一，单位体积内的分子数就增大为原来的几倍，压强就会增大为原来的几倍．
2．查理定律的微观解释
(1)一定质量的理想气体，体积保持不变时，从微观上表示单位体积内的分子数保持不变，因此气体的压强只跟气体分子的平均动能有关．
(2)气体发生等容变化时，温度升高，气体分子的平均动能增大，气体的压强会增大；温度降低，气体分子的平均动能减小，气体压强就减小．
3．盖吕萨克定律的微观解释
(1)一定质量的理想气体，压强保持不变时，从微观上看是单位体积内分子数的变化引起的压强变化与由分子的平均动能变化引起的压强变化相互抵消．
(2)气体发生等压变化时，气体体积增大，单位体积内的分子数减少，会使气体压强减小，此时气体温度升高，气体分子的平均动能增大，从而使气体压强增大来抵消由气体体积增大而造成的气体压强的减小．相反，气体体积减小，单位体积内的分子数增多，会使气体压强增大,只有气体的温度降低,气体分子的平均动能减小，才能使气体的压强减小来抵消由气体体积减小而造成的气体压强的增大．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
3．封闭在汽缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变,当温度升高时，以下说法正确的是( )
A．气体的密度增大
B．气体的压强增大
C．气体分子的平均动能减小
D．每秒撞击器壁单位面积的气体分子数增多
课堂互动讲练
气体实验定律和微观解释
(2011年南宁高二检测)对一定质量的理想气体，下列说法正确的是( )
A．体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大
B．温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小
C．压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小
D．温度升高，压强和体积都可能不变
例1
【精讲精析】 根据气体压强、体积、温度的关系可知，体积不变，压强增大时，气体的温度增大，气体分子的平均动能增大，选项A正确；温度不变，压强减小时，气体体积增大,气体的密集程度减小,B正确；压强不变，温度降低时，体积减小，气体的密集程度增大，C错误；温度升高，压强、体积中至少有一个发生改变，D错误．
【答案】 AB
如图2－4－6所示为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法不正确的是( )
A．从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比
B．一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的
C．由图可知T1>T2
D．由图可知T1例2
气体状态变化的图像问题
图2－4－6
【思路点拨】 对同一质量不变的气体,温度越高，p、V之积越大．
【自主解答】 由等温线的物理意义可知，A、B正确，对于一定质量的气体，温度越高，等温线的位置就越高，C错，D对．
【答案】 C
【规律总结】 一定质量的气体，温度不变时，压强与体积成反比，温度升高后，压强与体积的乘积变大，等温线表现为远离原点．
变式训练 一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B，这一过程在V－T图上表示如图2－4－7所示，则( )
A．在过程AC中，气体的压强不断变大
B．在过程CB中，气体的压强不断变小
C．在状态A时，气体的压强最大
D．在状态B时，气体的压强最大
图2－4－7
解析：选AD.气体的AC变化过程是等温变化，由pV＝C可知，体积减小，压强增大，故A正确．在CB变化过程中，气体的体积不发生变化，即为等容变化，由p/T＝C可知，温度升高，压强增大，故B错误．综上所述，在ACB过程中气体的压强始终增大，所以气体在状态B时的压强最大,故C错误,D正确．
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第5节 理想气体
课前自主学案
核心要点突破
课堂互动讲练
课标定位
知能优化训练
第
5
节
课标定位
学习目标：1.了解理想气体的模型，并知道实际气体在什么情况下可以看成理想气体．
2．知道一定质量的理想气体的内能只与温度有关．
重点难点：理想气体的成立条件及在实际中的意义．
课前自主学案
一、实际气体在不同条件下的比较
1．不同气体的比较
在温度_________、压强_________的条件下，一切气体的状态变化并非严格地遵守气体实验定律，但能较高程度上近似地遵守气体实验定律．
2．同种气体不同条件下的比较
实际气体在“______”和“______”条件下状态参量之间的关系与气体实验定律存在较大的偏差．
不太低
不太高
高压
低温
二、理想气体
1．定义：在______温度、______压强下都严格遵从气体实验定律的气体．
2．理想气体与实际气体
任何
任何
思考感悟
在实际生活中理想气体是否真的存在？有何意义？
提示：不存在．是一种理想化模型,不会真的存在,是对实际气体的科学抽象．
核心要点突破
一、实际气体不能严格遵守气体实验定律的原因
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10－10 m，把它看成小球，每个分子的固有体积V≈4×10－30 m3.在标准状态下，1 m3气体中的分子数n0≈3×1025个．分子本身总的体积为n0V≈1.2×10－4 m3，跟气体的体积比较，约为它的万分之一，可以忽略不计．
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(1 nm＝10－9 m)时，则相互作用力趋于零．
当压强较小时，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．但当压强很大时，分子间的距离变小，分子间的相互吸引力增大．于是，靠近器壁的气体分子
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力比不存在分子引力时的压力要小．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的实验值偏小.在这两个原因中,哪一个原因占优势，就由哪一方面主导．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．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
1．下列说法正确的是( )
A．氢气、氧气、氮气等气体就是理想气体
B．理想气体是可以被无限压缩的
C．理想气体的分子势能为零
D．只有在压强不太大、温度不太低时，实际气体才能当做理想气体来处理
解析：选BCD.像氢气等是自然界实际存在的气体，而理想气体并不存在，所以氢气、氧气等实验气体永远也成不了理想气体．但是，当压强不太大、温度不太低时，实际气体才能较好地符合气体实验定律，这时才可把它们当理想气体看待，因此选项A不正确，选项D正确．由于理想气体分子间无作用力，所以理想气体可被无限压缩且无分子势能，故选项B、C均正确．本题答案应为BCD.
二、对理想气体模型的理解
1．理想气体是一种理想化模型，是对实际气体的科学抽象．
2．实际气体，特别是那些不容易液化的气体，如氢气、氧气、氮气、氦气等，在压强不太大(不超过大气压的几倍)，温度不太低(不低于负几十摄氏度)时，可以近似地视为理想气体．
3．在微观意义上，理想气体分子本身大小与分子间的距离相比可以忽略不计，分子间不存在相互作用的引力和斥力，所以理想气体的分子势能为零，理想气体的内能等于分子的总动能．
4．从能量上看，理想气体的微观本质是忽略了分子力，所以其状态无论怎么变化都没有分子力做功，即没有分子势能的变化，于是理想气体的内能只有分子动能，即一定质量理想气体的内能完全由温度决定．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
2．关于理想气体，下列说法中正确的是( )
A．严格遵守气体实验三定律的气体称为理想气体
B．理想气体客观上是不存在的，它只是实际气体在一定程度上的近似
C．低温和高压条件下的实际气体都可以看成理想气体
D．和质点的概念一样，理想气体是一种理想化的模型
解析：选ABD.理想气体严格遵守气体三定律，客观上不存在，它是一种理想化的模型．在温度不太低，压强不太大时，实际气体可以看成理想气体．
课堂互动讲练
对理想气体模型的认识
关于理想气体的性质，下列说法中正确的是( )
A．理想气体是一种假想的物理模型，实际并不存在
B．理想气体的存在是一种人为规定，即它是一种严格遵守气体实验定律的气体
C．一定质量的理想气体，内能增大，其温度一定升高了
D．氦是液化温度最低的气体，任何情况下均可当理想气体
例1
【精讲精析】 理想气体是在研究气体的性质过程中建立的一种理想化模型，现实中并不存在，其具备的特性均是人为的规定，A、B选项正确．对于理想气体，分子间不存在相互作用力，也就没有分子势能，其内能的变化即为分子动能的变化，宏观上表现为温度的变化，C选项正确．实际中的不易液化的气体，包括液化温度最低的氦气，只有温度不太低，压强不太大的条件下才可当做理想气体，在压强很大和温度很低的情况下，分子的大小和分子间的相互作用力就不能忽略，D选项错误．
【答案】 ABC
【方法总结】 对物理模型的认识既要弄清其理想化条件的规定性，又要学会抓住实际问题的本质特征，忽略其次要因素，运用理想化模型知识规律，分析解决问题．
用一导热、可自由滑动的轻隔板把一圆柱形容器分隔成A、B两部分，如图2－5－1所示，A、B中分别封闭有质量相等的氮气和氧气，且均可看成理想气体，则当两气体处于平衡状态时( )
A．内能相等
B．分子的平均动能相等
C．分子的平均速率相等
D．分子数相等
例2
理想气体的内能
图2－5－1
【思路点拨】 理想气体没有分子势能，其内能由物质的量和温度决定．
【自主解答】 两种理想气体的温度相同，所以分子的平均动能相同，由于气体种类不同，分子质量不同，故分子的平均速率不同，故B正确，C错误；气体质量相同，但摩尔质量不同,所以分子数不同，其分子平均动能的总和不同，因而内能也就不同，故A、D也错误，应选B.
【答案】 B
变式训练 关于理想气体的相关说法中正确的是( )
A．理想气体分子本身的大小比起分子之间的平均距离来可以忽略不计
B．理想气体的分子不再做无规则运动了
C．理想气体的分子间除碰撞外不存在相互作用力
D．理想气体没有分子势能，内能只由温度和物质的量来决定
解析：选ACD.所有物质的分子包括理想气体的分子都在不停地做无规则运动．
知能优化训练
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本章优化总结
专题归纳整合
章末综合检测
本章优化总结
知识网络构建
知识网络构建
对于气体变化的图像，由于图像的形式灵活多变，含义各不相同，考查的内容又比较丰富，处理起来有一定的难度，要解决好这个问题，应从以下几个方面入手．
1．看清坐标轴，理解图像的意义．
专题归纳整合
气体图像问题
2．观察图像，弄清图中各量的变化情况，看是否属于特殊变化过程，如等温变化、等容变化或等压变化．
3．若不是特殊过程，可在坐标系中作特殊变化的图像(如等温线、等容线或等压线)实现两个状态的比较．
4．涉及微观量的考查时，要注意各宏观量和相应微观量的对应关系．
如图2－1所示，为一定质量的理想气体在p－V图像中的等温变化图线，A、B是双曲线上的两点，△OAD和△OBC的面积分别为S1和S2，则( )
A．S1＜S2
B．S1＝S2
C．S1＞S2
D．S1与S2的大小关系无法确定
图2－1
例1
【答案】 B
分析气体变质量问题时，可以通过巧妙地选择合适的研究对象，使这类问题转化为一定质量的气体问题，用气态方程求解．
1．打气问题
向球、轮胎中充气是一个典型的变质量的气体问题．只要选择球内原有气体和即将打入的气体作为研究对象，就可以把充气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量气体的状态变化问题．
气体变质量问题
2．抽气问题
从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题．分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，质量不变,故抽气过程可看作是等温膨胀的过程．
3．灌气问题(漏气问题)
将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是一个典型的变质量问题．分析这类问题时，可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体看作是一个整体来作为研究对象，可将变质量问题转化为定质量问题．
容积为20 L的氧气瓶有30 atm的氧气，现把氧气分装到容积为5 L的小钢瓶中，使每个小钢瓶中氧气的压强为5 atm，若每个小钢瓶中原有氧气压强为1 atm，问共能分装多少瓶？(设分装过程中无漏气，且温度不变)
【思路点拨】 以分装后氧气瓶和几个小钢瓶中的氧气整体为研究对象，根据玻意耳定律即可求解．
例2
【精讲精析】 设能够分装n个小钢瓶，则以氧气瓶中的氧气和n个小钢瓶中的氧气整体为研究对象,分装过程中温度不变，故遵守玻意耳定律．
气体分装前后的状态如图2－2所示，由玻意耳定律可知：
图2－2
【答案】 25瓶
【题后反思】 分装后，氧气瓶中剩余氧气的压强p1′应大于或等于小钢瓶中应达到的压强p2′，即p1′≥p2′，但通常取p1′＝p2′，千万不能认为p1′＝0，因为通常情况下不可能将氧气瓶中氧气全部灌入小钢瓶中．
章末综合检测
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第2章 气
第1节 初识分子热运动的统计规律
第2节 温度 内能 气体的压强
课前自主学案
核心要点突破
课堂互动讲练
课标定位
知能优化训练
第
1、 2
节
课标定位
学习目标：1.初步了解什么是“随机事件”和“统计规律”．知道气体分子的运动遵循统计规律及运动特点．
2．知道温度是分子热运动平均动能的标志，渗透统计的方法．
3．知道分子势能随分子距离变化的关系，知道分子势能与物体的体积有关．
4．知道什么是内能，知道物体的内能与物质的量、温度和体积有关．
5．知道气体产生压强的原因．
重点难点：1.物体内能的概念．
2．温度的微观意义．
3．气体压强的微观意义．
课前自主学案
一、统计规律和分子运动速率分布
1．统计规律：大量对象组成的整体所遵循的规律称为统计规律．
2．分子运动速率分布
(1)从微观的角度看，物体的热现象是由__________的热运动所决定的，尽管个别分子的运动有它的不确定性，但大量分子的运动情况会遵守一定的___________．
大量分子
统计规律
(2)分子做无规则的运动，速率有大有小，由于分子间频繁碰撞，速率又将发生变化，但分子的速率都呈现_________________的规律分布．这种分子整体所体现出来的规律叫统计规律．
(3)气体分子运动的特点
①分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着_______ __________运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数目都______．
中间多，两头少
任何
一个方向
相等
②气体分子速率分布表现出“中间多，两头少”的分布规律．温度升高时，速率大的分子数目______，速率小的分子数目______．
二、分子动能 温度
1．分子动能
(1)分子动能：分子由于_________而具有的能量叫做分子动能．
(2)分子平均动能：所有分子热运动具有的动能的_________叫做分子热运动的平均动能．
增加
减少
热运动
平均值
2．温度：标志着物体内部大量分子做________运动的剧烈程度，也是物体分子热运动的__________的量度．
3．平均动能与温度的关系： ______是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能就越____．
在温度不变时，某个分子的动能是不断变化的，而分子平均动能是不变的．
无规则
平均动能
温度
大
三、分子势能、内能
1．分子势能
(1)分子势能：分子间由分子力和分子间的______位置决定的势能，叫分子势能．
(2)分子势能与分子力做功的关系：分子力做正功分子势能______，分子力做负功分子势能______．
(3)分子势能与分子距离的关系：
①当r>r0时，分子力表现为引力,分子势能随分子距离的增大而______,随分子距离的减小而______．
相对
减小
增大
增大
减小
②当r(4)分子势能跟物体体积的关系：当物体的体积变化时，分子距离将发生变化，因而分子势能随之______，可见分子势能与物体体积有关．
①r＝r0时，分子势能最小；
②分子势能也具有相对性，一般取分子距离无限远时的分子势能为零．
减小
增大
改变
2．内能
(1)定义：物体中所有分子做____________________与__________的总和．
(2)决定内能大小的因素
①从微观上来看，物体的内能与_______________、 _______________有关，还与分子数多少有关．
②从宏观上而言，物体的内能与______、 ______有关，还与物质的量有关．
说明：内能是对一个宏观物体而言，不存在某个分子内能的说法．物体的内能跟物体机械运动状态无关．
热运动所具有的动能
分子势能
分子平均动能
分子间的距离
温度
体积
四、气体的压强
1．气体的压强是___________________________ ________而产生的．气体压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力．
2．影响气体压强的两个因素：一是气体分子的__________，二是分子的__________．从两个因素中可见一定质量的气体的压强与______、 ______两个参量有关．
大量气体分子频繁持续地碰
撞器壁
平均动能
密集程度
温度
体积
思考感悟
能否用雨滴撞击伞面时影响压力(压强)大小的因素来比拟说明影响气体压强的因素？
提示：能．雨滴撞击伞面时压力(压强)大小与单位时间内落在伞面上的雨滴数有关，雨滴数越多，压力(压强)越大；另外还与雨滴质量大小、速度大小即与雨滴动能大小有关，动能越大，压力(压强)越大；气体压强同上面的原理相似，压强大小与分子平均动能密集程度有关．
核心要点突破
一、对统计规律与气体分子运动的理解
1．对统计规律的理解
(1)个别事件的出现具有偶然因素，但大量事件出现的机会，却遵从一定的统计规律．
(2)从微观角度看，由于气体是由数量极多的分子组成的，这些分子并没有统一的运动步调，单独来看，各个分子的运动都是不规则的，带有偶然性，但从总体来看，大量分子的运动却有一定的规律．
2．如何正确理解气体分子运动的特点
(1)气体分子距离大(约为分子直径的10倍)，分子力小(可忽略)，可以自由运动，所以气体没有一定的体积和形状．
(2)分子间的碰撞十分频繁，频繁的碰撞使每个分子速度的大小和方向频繁地发生改变，造成气体分子做杂乱无章的热运动，因此气体分子沿各个方向运动的机会(几率)相等．
特别提醒：单个或少量分子的运动是“个性行为”,具有不确定性．大量分子运动是“集体行为”，具有规律性即遵守统计规律．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
1．气体分子永不停息地做无规则运动，同一时刻都有向不同方向运动的分子，速率也有大有小，下表是氧气分别在0 ℃和100 ℃时，同一时刻在不同速率区间内的分子数占总分子数的百分比，由表得出下列结论( )
按速率大小划分的区间(m/s) 各速率区间的分子数占总分子数的百分比(%)
0 ℃ 100 ℃
100以下
100～200
200～300
300～400
400～500
500～600
600～700
700～800
800～900
900以上 1.4
8.1
17.0
21.4
20.4
15.1
9.2
4.5
2.0
0.9 0.7
5.4
11.9
17.4
18.6
16.7
12.9
7.9
4.6
3.9
A.气体分子的速率大小基本上是均匀分布的，每个速率区间的分子数大致相同
B．大多数气体分子的速率处于中间值，少数分子的速率较大或较小
C．随着温度升高，气体分子的平均速率增大
D．气体分子的平均速率基本上不随温度的变化而变化
解析：选BC.由表格可以看出在0 ℃和100 ℃两种温度下，分子速率在200～700 m/s之间的分子数的比例较大，由此可得出B正确．再比较0 ℃和100 ℃两种温度下分子速率较大的区间，100 ℃的分子数所占比例较大，而分子速率较小的区间，100 ℃的分子数所占比例较小，故100 ℃的气体分子平均速率高于0 ℃的气体分子平均速率，故C正确．
二、分子动能与温度的关系
1．单个分子的动能
(1)物体由大量分子组成，每个分子都有分子动能．
(2)分子在不停息地做无规则运动，每个分子动能大小不同并且时刻在变化．
(3)热现象是大量分子无规则运动的结果，个别分子动能没有意义．
2．分子的平均动能
由于分子运动的无规则性，在某一时刻，物体内部各个分子的动能大小不一，就是同一个分子，在不同时刻的动能也是不相同的．物体由大量分子组成，若想研究其中某一个分子的动能是非常困难的，也是没有必要的．热现象研究的是大量分子运动的宏观表现，所以，有意义的是所有分子动能的平均值，即分子平均动能．
3．温度的微观解释
物体的温度有高有低，温度仅由系统内部热运动的状态来决定．分子动理论表明，温度越高分子做无规则运动的程度越激烈．物体的温度这一宏观现象所反映出的微观本质是，做热运动的分子具有质量、速度，同时也具有动能．
物体温度升高时，分子热运动加剧，分子平均动能增大；反之，物体温度降低时，分子热运动减弱，分子平均动能减小．物体的每一温度值都对应着分子热运动的一个平均动能值，因此我们说：“温度是物体分子热运动平均动能的标志．”
特别提醒：(1)温度是大量分子无规则热运动的集体表现，含有统计的意义，对于个别分子，温度是没有意义的．
(2)同一温度下，不同物质(如铁、铜、水、木……)的分子平均动能都相同，但由于不同物质分子的质量不尽相同，所以分子运动的平均速率大小不尽相同．
(3)分子做热运动的平均动能不涉及宏观物体运动的动能．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
2．关于物体的温度与分子动能的关系，正确的说法是( )
A．某物体的温度是0 ℃，说明物体中分子的平均动能为零
B．物体温度升高时，每个分子的动能都增大
C．物体温度升高时速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多
D．物体的运动速度越大，则物体的温度越高
解析：选C.某种物体的温度是0 ℃，物体中分子的平均动能并不为零，因为分子在永不停息地运动．从微观上讲，分子运动快慢是有差别的，各个分子运动的快慢无法跟踪测量，而温度的概念是建立在统计规律的基础上的，在一定温度下，分子速率大小按一定的统计规律分布，当温度升高时，分子运动加剧，平均动能增大，但并不是所有分子的动能都增大．物体的运动速度越大，物体的动能越大，这并不能代表物体内部分子的热运动加快，所以物体的温度不一定高．
三、分子势能与分子间距离及分子力做功的关系
1．分子势能的变化规律
图2－2－1
(1)当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力表现为引力，分子间的距离增大时，分子力做负功，因此分子势能随分子间距离的增大而增大．
(2)当分子间的距离r(3)如果取两个分子间相距无限远时(此时分子间作用力可忽略不计)的分子势能为零,分子势能Ep与分子间距离r的关系可用图2－2－1所示的曲线表示．从图像上看出，当r＝r0时，分子势能最小．
2．影响因素
(1)宏观上：分子势能的大小与体积有关．
(2)微观上：分子势能与分子之间的相对位置有关．
特别提醒：(1)分子势能最小与分子势能为零不是一回事．分子势能的正负代表大于或小于零势能点的分子势能，如Ep＝－10 J，Ep′＝0 J，则Ep＜Ep′.
(2)体积越大，分子势能不一定越大．如相同质量的0 ℃的水与0 ℃的冰，冰体积大，但水的分子势能大于冰的分子势能．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
3．如图2－2－2所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示．F＞0表示斥力，F＜0表示引力．a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从a处由静止释放，则( )
图2－2－2
A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动
B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大
C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直增加
D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加
解析：选B.乙分子由a运动到c的过程中，一直受到甲分子的引力作用而做加速运动，到c时速度达到最大而后受甲的斥力做减速运动，A错，B对；乙分子由a到b的过程所受引力做正功，分子势能一直减小，C错误；而乙分子从b到d的过程中，先是引力做正功，分子势能减少，后来克服斥力做功，分子势能增加，故D错．
四、对物体内能的理解
1．内能的概念及决定因素
(1)物体的内能：物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和．
(2)任何物体都具有内能，因为一切物体都是由不停地做无规则热运动且相互作用着的分子所组成的．
(3)决定物体内能的因素
从宏观上看：物体内能的大小由物体的摩尔数、温度和体积三个因素决定．从微观上看：物体内能的大小由组成物体的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定．
2．内能与机械能的区别和联系
项目 内能 机械能
对应的运动形式 微观分子热运动 宏观物体机械运动
能量常见形式 分子动能、分子势能 物体动能和重力势能或弹性势能
能量存在原因 由于物体内大量分子的热运动和分子间相对位置 由于物体做机械运动和物体被举高或物体形变
项目 内能 机械能
影响因素 物质的量、物体的温度和体积及物态 物体的机械运动的速度、离地高度(或相对于零势能面的高度)或弹性形变
是否为零 永远不能等于零 一定条件下可以等于零
联系 在一定条件下可以相互转化
特别提醒：(1)热能是内能通俗而不确切的说法，热量是物体在热传递过程中内能转移的多少．
(2)物体温度升高，内能不一定增加；温度不变，内能可能改变；温度降低，内能可能增加．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
4．关于内能和机械能的下列说法中正确的是( )
A．机械能很大的物体，其内能一定大
B．物体的机械能损失时，内能却可能增加
C．物体的内能损失时，机械能必然会减小
D．物体的机械能可以为零，内能不可以为零
解析：选BD.内能和机械能是两种不同的能，内能由物体分子状态决定，而机械能由物体的质量、宏观速度、相对地面高度或弹性形变程度决定，二者决定因素是不同的．
物体被举高，机械能增大，若温度降低，内能可能减小，故A错；物体克服空气阻力匀速下降，机械能减小，而摩擦生热，物体温度升高，内能会增大,故B对；物体静止，温度降低，内能减小而物体的机械能不变，故C错；物体内分子永不停息地运动，内能不可以为零，故D对．
五、正确理解气体压强的微观意义
1．气体压强的产生：单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力．所以从分子动理论的观点来看，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力．
2．决定气体压强大小的因素
(1)微观因素
①气体分子的密集程度：气体分子密集程度(即单位体积内气体分子的数目)大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就越多，气体压强就越大；
②气体分子的平均动能：气体的温度高，气体分子的平均动能就大，每个气体分子与器壁的碰撞(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就大；从另一方面讲，分子的平均速率大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就多，累计冲力就大，气体压强就越大．
(2)宏观因素
①与温度有关：温度越高，气体的压强越大；
②与体积有关：体积越小，气体的压强越大．
3．气体压强与大气压强不同
大气压强由重力而产生，并且随高度增大而减小．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
5．如图2－2－3所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中恰好装满水，乙中充满空气，则下列说法中正确的是(容器容积恒定)( )
图2－2－3
A．两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的
B．两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的
C．甲容器中pA＞pB，乙容器中pC＝pD
D．当温度升高时，pA、pB变大，pC、pD也要变大
解析：选C.甲容器压强产生的原因是液体受到重力的作用，而乙容器压强产生的原因是分子撞击器壁，A、B错，液体的压强p＝ρgh，hA＞hB，可知pA＞pB，而密闭容器中气体压强各处均相等，与位置无关，pC＝pD，C对；温度升高时，pA、pB不变，而pC、pD增大，D错．
课堂互动讲练
气体分子运动特点
(2010年高考福建卷)1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律．若以横坐标v表示分子速率,纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比．下面各幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是________．(填选项字母)
例1
图2－2－4
【精讲精析】 气体分子速率分布规律是中间多、两头少，且分子不停的做无规则运动，没有速度为零的分子，故选D.
【答案】 D
【方法总结】 气体分子速率分布规律
(1)在一定温度下，所有气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布；
(2)温度越高，速率大的分子所占比例越大；
(3)温度升高，气体分子的平均速率变大，但具体到某一个气体分子，速率可能变大也可能变小，无法确定．
关于分子动能，正确的说法是( )
A．某种物体的温度是0 ℃说明物体中分子的平均动能为零
B．物体温度升高时，所有分子的动能都增大
C．同种物体，温度高时分子的平均动能一定比温度低时的大
D．物体的运动速度越大，则物体的分子动能也越大
例2
对分子平均动能的理解
【精讲精析】 某种气体温度是0 ℃，物体中分子的平均动能并不为零，因为分子在永不停息地运动,从微观上讲，分子运动快慢是有差别的，各个分子运动的快慢无法跟踪测量，而温度的概念是建立在统计规律的基础上的，在一定温度下，分子速率大小按一定的统计规律分布，当温度升高时，说明分子运动激烈，平均动能增大，但并不是所有分子的动能都增大；物体的运动速度越大，说明物体的动能越大，这并不能代表物体内部分子的热运动，所以只有选项C正确．
【答案】 C
【方法总结】 热学现象中统计规律的应用技巧
物体是由大量分子组成的，大量分子的行为遵循统计规律，在统计规律中单个分子的运动情况有偶然性，无法确定，一旦牵扯到单个分子就不服从统计规律，是无规则的，理论上单个分子有怎样的运动情况是不确定的，因此研究某个分子的运动也是毫无意义的．
(2010年高考大纲全国卷Ⅰ)如图2－2－5所示为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线．下列说法正确的是( )
图2－2－5
例3
对分子势能的理解
A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力
B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力
C．当r等于r2时，分子间的作用力为零
D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功
【精讲精析】 分子间距离等于r0时分子势能最小，即r0＝r2.当r小于r1时，分子力表现为斥力；当r大于r1小于r2时，分子力表现为斥力；当r等于r2时，分子间的作用力为零；当r大于r2时分子力表现为引力，所以A错，B、C正确．在r由r1变到r2的过程中，分子斥力做正功，分子势能减小，D错误．
【答案】 BC
【方法总结】 分子势能图像问题的解题技巧
首先要明确分子势能、分子力与分子距离图像中拐点意义的不同，分子势能图像的最低点(最小值)对应的距离是分子平衡距离r0，而分子力图像的最低点(引力最大值)对应的距离大于r0；分子势能图像与r轴交点表示的距离小于r0，分子力图像与r轴交点表示平衡距离r0，其次要把图像上的信息转化为分子间距离再求解其他问题．
(2011年枣庄高二检测)关于物体的内能，下列叙述中正确的是( )
A．温度高的物体比温度低的物体内能大
B．物体体积增大时，内能也增大
C．内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同
D．内能不相同的物体，它们的分子平均动能可能相同
例4
对物体内能的理解
【精讲精析】 温度高的物体与温度低的物体相比较，温度低的物体分子平均动能小，但所有分子的热运动动能和分子势能的总和不一定小，即物体的内能不一定小．有的同学将内能与温度混为一谈，错误地认为物体的温度高，内能就一定大而错选A.物体的体积增大时，分子间的距离增大，分子势能发生变化，但不能确定分子势能是增大还是减小；即使分子势能增大，而分子的平均动能不能确定是否变化，
也不能说明内能增大，选项B是错误的．内能相同的物体只是指物体内所有分子的动能和分子势能的总和相同，而它们的分子平均动能却不一定相同，因而选项C错，错选C的主要原因仍是将内能与温度混淆．内能不同的物体，它们的温度却可能相同，即它们的分子平均动能可能相同，选项D正确．
【答案】 D
【方法总结】 物体的内能与温度、体积有关，任何一个物理量都不能决定物体的内能是多大．只能判定内能是增大还是减小；而温度是分子平均动能的标志，故温度相同，分子的平均动能，动能一定相同．分子势能的大小与体积有关，温度相同，体积相等的物质，内能也不一定相等．
对于一定质量的气体，下列四个论述中正确的是( )
A．当分子热运动变剧烈时，压强必增大
B．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变
C．当分子间平均距离变大时，压强必变大
D．当分子间平均距离变大时，压强必变小
例5
对气体压强的微观解释
【思路点拨】 压强从微观角度分析取决于两方面，一是分子的平均动能，二是分子间平均距离．
【自主解答】 分子热运动变剧烈，表明气体温度升高，分子平均动能增大，但不知气体的分子密集程度如何变化，故压强的变化趋势不明确，A错B对；分子间平均距离变大，表明气体的分子密集程度变小，但因不知此时分子的平均动能如何变，故气体的压强不知如何变化，C、D错．
【答案】 B
变式训练 (2011年东莞高二检测)关于密闭容器中气体的压强，下列说法正确的是( )
A．是由于气体分子相互作用产生的
B．是由于气体分子碰撞容器壁产生的
C．是由于气体的重力产生的
D. 气体温度越高，压强就一定越大
解析：选B.气体的压强是由容器内的大量分子撞击器壁产生的，A、C错，B对．气体的压强受温度、体积影响．温度升高，若体积变大，压强不一定增大，D错．
知能优化训练
本部分内容讲解结束
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