☆大庆英杰物理工作室☆2015-2016高二同步辅导资料
第四节 气体热现象的微观意义
1．初步了解什么是“统计规律” 。
2．理解气体分子运动的特点：分子沿各个方向运动的机会均等，分子速率按一定规律分布。
3．能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义，知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相互联系。
4．能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。
理论知识一 分子运动特点
一 随机性与统计规律
1．必然事件：在一定条件下必然出现的事件。
2．不可能事件：在一定条件下不可能出现的事件。
3．随机事件：在一定条件下可能出现，也可能不出现的事件。
4．统计规律：大量随机事件的整体表现出的规律。
二 气体分子运动的特点
1．气体分子运动的三性
(1) 理想性：气体分子距离比较大，分子间的作用力很弱，除相互碰撞或跟器壁碰撞外，不受力而做匀速直线运动，因而气体能充满它能达到的整个空间。
(2) 现实性：分子之间频繁地发生碰撞，使每个分子的速度大小和方向频繁地改变，分子的运动杂乱无章。
(3) 规律性
① 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，而且向着各个方向运动的气体分子数目都相等。
② 气体分子的速率各不相同，但遵守速率分布规律，即出现“中间多、两头少”的分布规律。
2．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：T＝a(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．21教育网
三 分子运动特点
1．由于物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，单独看来，各个分子的运动都是不规则的，具有偶然性，但从总体来看，大量分子的运动服从一定的统计规律。
2．气体分子沿各个方向运动的机会(几率)相等。
3．大量气体分子的速率分布呈现中间多(占有分子数目多)两头少(速率大或小的分子数目少)的规律。
4．温度升高时，所有分子热运动的平均速率增大，即大部分分子的速率增大了，但也有少数分子的速率减小，这也是统计规律的体现。
★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。
【例1】对于气体分子的运动，下列说法正确的是( )
A．一定温度下某理想气体的分子的碰撞虽然十分频繁，但同一时刻，每个分子的速率都相等
B．一定温度下某理想气体的分子速率一般不等，但速率很大和速率很小的分子数目相对较少
C．一定温度下某理想气体的分子做杂乱无章的运动可能会出现某一时刻所有分子都朝同一方向运动的情况
D．一定温度下某理想气体，当温度升高时，其中某10个分子的平均动能可能减少
【变式训练】
1．1859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。下面四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( )21cnjy.com
【解析】 根据统计规律，分子速率较大、较小的分子数目较少，符合这一特点的图象是D。
【答案】 D
理论知识二 气体压强的理解
一 气体压强的微观意义
1．气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的。
2．影响气体压强的两个因素
(1) 气体分子的平均动能；
(2)分子的密集程度．
二 对气体压强的理解
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)越大，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碰撞时(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。【来源：21·世纪·教育·网】
(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。
【例2】对于一定质量的气体，下列叙述中正确的是( )
A．如果体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多
B．如果压强增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多
C．如果温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多
D．如果分子密度增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多
【解析】 气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数，是由单位体积内的分子数和分子的平均速率共同决定的．选项A和D都是单位体积内的分子数增多，但分子的平均速率如何变化却不知道；选项C由温度升高可知分子的平均速率增大，但单位体积内的分子数如何变化未知．所以选项A、C、D都不能选．21·世纪*教育网
气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数正是气体压强的微观表现．所以选项B是正确的．
【答案】 B
【方法归纳】 由压强的微观解释和影响压强的因素进行分析、判断．
【变式训练】
2．对于一定质量的理想气体，下列四个叙述中正确的是( )
A．当分子热运动变剧烈时，压强必变大
B．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变
C．当分子间的平均距离变大时，压强必变小
D．当分子间的平均距离变大时，压强必变大
【解析】 根据气体压强产生的原因可知：一定质量的理想气体的压强，由气体分子的平均动能和气体分子的密集程度共同决定．分子平均动能越大，单位时间内分子撞击器壁的次数越多，气体压强越大，A、C、D三个选项均只给定了其中一个因素，而另一个因素不确定．不能判断压强是变大还是变小，所以只有B正确． 21*cnjy*com
【答案】 B
理论知识三 对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，分子的平均动能是一定的．在这种情况下，体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强就增大。
2．查理定律
一定质量的气体，体积保持不变时，分子的密集程度保持不变，在这种情况下，温度升高时，分子的平均动能增大，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，分子的平均动能增大．只有气体的体积同时增大，使分子的密集程度减小，才能保持压强不变。【来源：21cnj*y.co*m】
★说明★
对一定质量的理想气体，当其发生等温、等压和等容变化时有以下几种情况。
等温变化：温度不变，分子的平均动能不变，若体积增大，则分子的密集程度减小，对单位面积器壁撞击的分子数减少，故压强减小；等压变化：当温度升高时，气体分子的平均动能增大，压强有增大的趋势，体积膨胀，而气体分子密集程度减小，压强有减小的趋势，两者效果抵消，气体压强保持不变；等容变化：气体的体积不变，则气体分子的密集程度保持不变，当温度升高时，气体分子的平均动能增大。因此，单位面积上器壁的压力会变大，气体的压强将增大。
【例3】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
【变式训练】
3．封闭在气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，下列说法正确的是( )
A．气体的密度变大
B．气体的压强增大
C．分子的平均动能减小
D．气体在单位时间内撞击器壁单位面积的分子数减少
【解析】 气体的质量和体积都不发生变化故密度不变，A项错．温度是分子平均动能的标志，温度升高分子平均动能增大，C项错．分子数不变，体积不变，但分子运动的剧烈程度加剧了，故单位时间内撞击器壁的分子数增多，气体压强增大，故B正确，D错误．【出处：21教育名师】
【答案】 B
理论知识四 气体、液体压强与大气压强的产生原因
气体压强指的是封闭气体对容器壁的压强，气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击。
液体容器底、内壁、内部的压强称为液体压强。液体压强由液体的重力产生，完全失重状态下液体压强消失。由于液体具有流动性，它所产生的压强具有如下几个特点：
(1) 在液体内部向各个方向都有压强，在同一深度向各个方向的压强都相等。同种液体，深度越深，压强越大，计算液体压强的公式是p＝ρgh。
(2) 密闭容器内的液体能把它受到的压强按原来的大小向各个方向传递。
大气压宏观来看是由于大气层的重力产生的，空气受重力的作用，空气又有流动性，因此向各个方向都有压强。
从微观来看，空气分子必然要对浸在空气中的物体不断地发生碰撞。每次碰撞，空气分子都要给予物体表面一个冲击力，大量空气分子持续碰撞的结果就体现为大气对物体表面的压力，从而形成大气压。
【例4】关于地面附近的大气压强，甲说：“这个压强是地面每平方米面积的上方整个大气柱的压力，它等于该气柱的重力”，乙说：“这个压强是由地面附近那些做无规则运动的空气分子对每平方米地面的碰撞造成的”，丙说：“这个压强既与地面上方单位体积内气体分子数有关，又与地面附近的温度有关”。你认为( )21·cn·jy·com
A．只有甲的说法正确 B．只有乙的说法正确
C．只有丙的说法正确 D．三种说法都有道理
【解法】 容器内气体压强，是器壁单位面积上受到大量气体分子的频繁碰撞而产生的持续、均匀的压力引起的，他既与单位体积内气体分子数有关，又与环境温度有关；而地面附近的大气压强是地面每平方米面积的上方整个大气柱的重力引起的．
【答案】 A
1．下列关于气体分子运动的特点，正确的说法是( )
A．气体分子运动的平均速率与温度有关
B．当温度升高时，气体分子的速率分布不再是“中间多、两头少”
C．气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得
D．气体分子的平均速度随温度升高而增大
【解析】 气体分子的运动与温度有关，温度升高时，平均速率变大，但仍遵循“中间多、两头少”的统计规律，A对，B错．由于分子运动是无规则的，而且牛顿运动定律是物体运动宏观定律，故不能用它求微观的分子运动速率，C错．大量分子向各个方向运动的概率相等，所以稳定时，平均速度几乎为零，与温度无关，D错．
【答案】 A
2．(多选)关于理想气体的温度和分子平均速率、内能之间的关系，下列说法正确的是( )
A．温度升高，气体分子的平均速率增大
B．温度相同时，气体分子的平均速率都相同
C．温度相同时，气体分子的平均动能相同
D．温度相同时，各种气体的内能相同
【解析】 温度升高，分子平均速率增大，A选项正确；温度相同分子平均动能相同，B选项错误，C选项正确；气体的内能与温度和物质的量有关，故D选项错误．
【答案】 AC
3．在一定温度下，当气体的体积减小时，气体的压强增大，这是由于( )
A．单位体积内的分子数增多，单位时间对器壁碰撞的次数增多
B．气体分子密度变大，分子对器壁的吸引力变大
C．每个分子对器壁的平均撞击力变大
D．气体分子的密度变大，单位体积内分子的重量变大
【解析】 气体体积减小，质量不变，分子总数不变，单位体积内分子数增多，故A对．气体分子密度变大，但分子对器壁的吸引力不变，B错．温度不变，故分子的平均速率不变，每个分子对器壁的平均撞击力不变，C错．
【答案】 A
4．在一房间内，上午10时的温度为15℃，下午2时的温度为25℃，假设大气压强无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的( )
A．空气密度增大 B．空气分子的平均动能增大
C．空气分子的速率都增大 D．空气质量增大
【解析】 温度升高，气体分子的平均动能增大，平均每个分子对器壁的冲击力将变大，但气压并未改变，可见单位体积内的分子数一定减少，所以有ρ空减小，m空＝ρ空·V，所以m空减小．www-2-1-cnjy-com
【答案】 B
5．如图所示，一定质量的某种气体的等压线，等压线上的a、b两个状态比较，下列说法正确的是( )
A．在相同时间内撞在单位面积上的分子数b状态较多
B．在相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态较多
C．在相同时间内撞在单位面积上的分子数两状态一样多
D．单位体积的分子数两状态一样多
【解析】 由V－T过原点可知a→b是等压过程，Ta
【答案】 B
6．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】 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．
【答案】 B
7．一定量理想气体处于平衡状态Ⅰ，现设法使其温度降低而压强升高，达到平衡状态Ⅱ，则( )
A．状态Ⅰ时气体的密度比状态Ⅱ时的大
B．状态Ⅰ时分子的平均动能比状态Ⅱ时的小
C．状态Ⅰ时分子间的平均距离比状态Ⅱ时的大
D．状态Ⅰ时每个分子的动能都比状态Ⅱ时的分子平均动能大
【解析】 一定质量气体由状态Ⅰ变到状态Ⅱ，状态变化遵循理想气体状态方程，由＝恒量知，若气体的温度降低、压强升高，其体积V一定减小．由密度ρ＝知，ρ变大．温度是分子平均动能的标志，由状态Ⅰ到Ⅱ，温度下降，则气体的分子平均动能变小．分子的速率分布遵循一定的统计规律，气体的分子平均动能大，其中亦有速率小，动能小的分子．综上所述A、B、D错误，C正确．
【答案】 C
8．一定质量的某种理想气体，当它的压强变为原来的3倍，体积减小为原来的一半时，其热力学温度变为原来的多少？试从压强和温度的微观意义进行说明．
第八章 气 体
阶段性测试四
姓名： 分数：
1．如图所示，c、d表示一定质量的某种气体的两状态，则关于c、d两状态的下列说法中正确的是( )
A．压强pdC．体积Vd>Vc D．d状态时分子运动剧烈，分子密度大
【解析】 由图象可直观看出pd>pc，TdVd，分子密度增大，C、D错．
【答案】 B
2．对一定质量的气体，通过一定的方法得到了分子数目f与速率v的两条关系图线，如图所示，下列说法正确的是( )2·1·c·n·j·y
A．曲线Ⅰ对应的温度T1高于曲线Ⅱ对应的温度T2
B．曲线Ⅰ对应的温度T1可能等于曲线Ⅱ对应的温度T2
C．曲线Ⅰ对应的温度T1低于曲线Ⅱ对应的温度T2
D．无法判断两曲线对应的温度关系
【解析】 对一定质量的气体，当温度升高时，速度增大的分子数目一定增加，因此曲线的峰值向速率增大的方向移动，且峰值变小，由此可知曲线Ⅱ对应的温度T2一定高于曲线Ⅰ所对应的温度T1.2-1-c-n-j-y
【答案】 C
3．用一导热的可自由滑动的轻隔板把一圆柱形容器分隔成A、B两部分，如图所示．A和B中分别封闭有质量相等的氮气和氧气，均可视为理想气体，则可知两部分气体处于热平衡时( )【版权所有：21教育】
A．分子的平均动能和平均速率都相等
B．分子的平均动能相等
C．分子的平均速率相等
D．分子数相同
【解析】 两种理想气体的温度相同，所以分子的平均动能相同，而气体种类不同，其分子质量不同，所以分子的平均速率不同，故B正确，A、C错误．两种气体的质量相同，而摩尔质量不同，所以分子数不同，故D错误．故正确答案为B.21教育名师原创作品
【答案】 B
4．如图所示，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)( )21*cnjy*com
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】 对甲容器压强产生的原因是由于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产生的，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．
【答案】 C
5．(多选)x、y两容器中装有相同质量的氦气，已知x容器中氦气的温度高于y容器中氦气的温度，但压强却低于y容器中氦气的压强．由此可知( )
A．x中氦气分子的平均动能一定大于y中氦气分子的平均动能
B．x中每个氦分子的动能一定都大于y中每个氦分子的动能
C．x中动能大的氦气分子数一定多于y中动能大的氦气分子数
D．x中氦分子的热运动一定比y中氦分子的热运动剧烈
【解析】 分子的平均动能取决于温度，温度越高，分子的平均动能越大，故A项正确；但对于任一个氦分子来说并不一定成立，故B项错；分子的动能也应遵从统计规律：即“中间多、两头少”，温度较高时容器中动能大的分子数一定多于温度较低时容器中动能大的分子数，C项正确；温度越高，分子的无规则热运动越剧烈，D项正确．21世纪教育网版权所有
【答案】 ACD
6．下列说法正确的是( )
A．只要温度相同，任何分子的平均速率都相同
B．不管分子间距离是否等于r0(r0是平衡位置分子距离)，只要分子力做正功，分子势能就减小，反之分子势能就增加
C．10个分子的动能和分子势能的总和就是这10个分子的内能
D．温度高的物体中的每一个分子的运动速率，一定大于温度低的每一个物体中每一个分子的速率
【解析】 温度相同，物体分子平均动能相同，而平均速率不一定相同，故选项A错．因为分子势能是由分子间相互作用才产生的，而分子力做负功，即外力对分子做正功，分子势能增加，反之，分子势能减小，故选项B对．物体内能是对大量分子而言；对于10个这样少的分子无意义，故选项C错．温度高的物体分子的平均速率大(相同物质)，但具体的每一个分子的速率是不确定的，可能大于平均速率，也可以小于平均速率，故选项D错．
【答案】 B
7．一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中A→B过程为等压变化，B→C过程为等容变化．已知VA＝0.3 m3，TA＝TC＝300 K，TB＝400 K.
(1)求气体在状态B时的体积；
(2)说明B→C过程压强变化的微观原因．
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第四节 气体热现象的微观意义
1．初步了解什么是“统计规律” 。
2．理解气体分子运动的特点：分子沿各个方向运动的机会均等，分子速率按一定规律分布。
3．能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义，知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相互联系。21·世纪*教育网
4．能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。
理论知识一 分子运动特点
一 随机性与统计规律
1．必然事件：在一定条件下必然出现的事件。
2．不可能事件：在一定条件下不可能出现的事件。
3．随机事件：在一定条件下可能出现，也可能不出现的事件。
4．统计规律：大量随机事件的整体表现出的规律。
二 气体分子运动的特点
1．气体分子运动的三性
(1) 理想性：气体分子距离比较大，分子间的作用力很弱，除相互碰撞或跟器壁碰撞外，不受力而做匀速直线运动，因而气体能充满它能达到的整个空间。
(2) 现实性：分子之间频繁地发生碰撞，使每个分子的速度大小和方向频繁地改变，分子的运动杂乱无章。
(3) 规律性
① 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，而且向着各个方向运动的气体分子数目都相等。www-2-1-cnjy-com
② 气体分子的速率各不相同，但遵守速率分布规律，即出现“中间多、两头少”的分布规律。
2．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：T＝a(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．【版权所有：21教育】
三 分子运动特点
1．由于物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，单独看来，各个分子的运动都是不规则的，具有偶然性，但从总体来看，大量分子的运动服从一定的统计规律。21教育名师原创作品
2．气体分子沿各个方向运动的机会(几率)相等。
3．大量气体分子的速率分布呈现中间多(占有分子数目多)两头少(速率大或小的分子数目少)的规律。
4．温度升高时，所有分子热运动的平均速率增大，即大部分分子的速率增大了，但也有少数分子的速率减小，这也是统计规律的体现。21*cnjy*com
★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。
【例1】对于气体分子的运动，下列说法正确的是( )
A．一定温度下某理想气体的分子的碰撞虽然十分频繁，但同一时刻，每个分子的速率都相等
B．一定温度下某理想气体的分子速率一般不等，但速率很大和速率很小的分子数目相对较少
C．一定温度下某理想气体的分子做杂乱无章的运动可能会出现某一时刻所有分子都朝同一方向运动的情况
D．一定温度下某理想气体，当温度升高时，其中某10个分子的平均动能可能减少
【变式训练】
1．1859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。下面四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( )21世纪教育网版权所有
理论知识二 气体压强的理解
一 气体压强的微观意义
1．气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的。
2．影响气体压强的两个因素
(1) 气体分子的平均动能；
(2)分子的密集程度．
二 对气体压强的理解
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)越大，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碰撞时(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。2·1·c·n·j·y
(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。
【例2】对于一定质量的气体，下列叙述中正确的是( )
A．如果体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多
B．如果压强增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多
C．如果温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多
D．如果分子密度增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多
【变式训练】
2．对于一定质量的理想气体，下列四个叙述中正确的是( )
A．当分子热运动变剧烈时，压强必变大
B．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变
C．当分子间的平均距离变大时，压强必变小
D．当分子间的平均距离变大时，压强必变大
理论知识三 对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，分子的平均动能是一定的．在这种情况下，体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强就增大。
2．查理定律
一定质量的气体，体积保持不变时，分子的密集程度保持不变，在这种情况下，温度升高时，分子的平均动能增大，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，分子的平均动能增大．只有气体的体积同时增大，使分子的密集程度减小，才能保持压强不变。21·cn·jy·com
★说明★
对一定质量的理想气体，当其发生等温、等压和等容变化时有以下几种情况。
等温变化：温度不变，分子的平均动能不变，若体积增大，则分子的密集程度减小，对单位面积器壁撞击的分子数减少，故压强减小；等压变化：当温度升高时，气体分子的平均动能增大，压强有增大的趋势，体积膨胀，而气体分子密集程度减小，压强有减小的趋势，两者效果抵消，气体压强保持不变；等容变化：气体的体积不变，则气体分子的密集程度保持不变，当温度升高时，气体分子的平均动能增大。因此，单位面积上器壁的压力会变大，气体的压强将增大。
【例3】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
【变式训练】
3．封闭在气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，下列说法正确的是( )
A．气体的密度变大
B．气体的压强增大
C．分子的平均动能减小
D．气体在单位时间内撞击器壁单位面积的分子数减少
理论知识四 气体、液体压强与大气压强的产生原因
气体压强指的是封闭气体对容器壁的压强，气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击。2-1-c-n-j-y
液体容器底、内壁、内部的压强称为液体压强。液体压强由液体的重力产生，完全失重状态下液体压强消失。由于液体具有流动性，它所产生的压强具有如下几个特点： 21*cnjy*com
(1) 在液体内部向各个方向都有压强，在同一深度向各个方向的压强都相等。同种液体，深度越深，压强越大，计算液体压强的公式是p＝ρgh。
(2) 密闭容器内的液体能把它受到的压强按原来的大小向各个方向传递。
大气压宏观来看是由于大气层的重力产生的，空气受重力的作用，空气又有流动性，因此向各个方向都有压强。【来源：21cnj*y.co*m】
从微观来看，空气分子必然要对浸在空气中的物体不断地发生碰撞。每次碰撞，空气分子都要给予物体表面一个冲击力，大量空气分子持续碰撞的结果就体现为大气对物体表面的压力，从而形成大气压。【出处：21教育名师】
【例4】关于地面附近的大气压强，甲说：“这个压强是地面每平方米面积的上方整个大气柱的压力，它等于该气柱的重力”，乙说：“这个压强是由地面附近那些做无规则运动的空气分子对每平方米地面的碰撞造成的”，丙说：“这个压强既与地面上方单位体积内气体分子数有关，又与地面附近的温度有关”。你认为( )
A．只有甲的说法正确 B．只有乙的说法正确
C．只有丙的说法正确 D．三种说法都有道理
1．下列关于气体分子运动的特点，正确的说法是( )
A．气体分子运动的平均速率与温度有关
B．当温度升高时，气体分子的速率分布不再是“中间多、两头少”
C．气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得
D．气体分子的平均速度随温度升高而增大
2．(多选)关于理想气体的温度和分子平均速率、内能之间的关系，下列说法正确的是( )
A．温度升高，气体分子的平均速率增大
B．温度相同时，气体分子的平均速率都相同
C．温度相同时，气体分子的平均动能相同
D．温度相同时，各种气体的内能相同
3．在一定温度下，当气体的体积减小时，气体的压强增大，这是由于( )
A．单位体积内的分子数增多，单位时间对器壁碰撞的次数增多
B．气体分子密度变大，分子对器壁的吸引力变大
C．每个分子对器壁的平均撞击力变大
D．气体分子的密度变大，单位体积内分子的重量变大
4．在一房间内，上午10时的温度为15℃，下午2时的温度为25℃，假设大气压强无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的( )
A．空气密度增大 B．空气分子的平均动能增大
C．空气分子的速率都增大 D．空气质量增大
5．如图所示，一定质量的某种气体的等压线，等压线上的a、b两个状态比较，下列说法正确的是( )
A．在相同时间内撞在单位面积上的分子数b状态较多
B．在相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态较多
C．在相同时间内撞在单位面积上的分子数两状态一样多
D．单位体积的分子数两状态一样多
6．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
7．一定量理想气体处于平衡状态Ⅰ，现设法使其温度降低而压强升高，达到平衡状态Ⅱ，则( )
A．状态Ⅰ时气体的密度比状态Ⅱ时的大
B．状态Ⅰ时分子的平均动能比状态Ⅱ时的小
C．状态Ⅰ时分子间的平均距离比状态Ⅱ时的大
D．状态Ⅰ时每个分子的动能都比状态Ⅱ时的分子平均动能大
8．一定质量的某种理想气体，当它的压强变为原来的3倍，体积减小为原来的一半时，其热力学温度变为原来的多少？试从压强和温度的微观意义进行说明．
第八章 气 体
阶段性测试四
姓名： 分数：
1．如图所示，c、d表示一定质量的某种气体的两状态，则关于c、d两状态的下列说法中正确的是( )
A．压强pdC．体积Vd>Vc D．d状态时分子运动剧烈，分子密度大
2．对一定质量的气体，通过一定的方法得到了分子数目f与速率v的两条关系图线，如图所示，下列说法正确的是( )21教育网
A．曲线Ⅰ对应的温度T1高于曲线Ⅱ对应的温度T2
B．曲线Ⅰ对应的温度T1可能等于曲线Ⅱ对应的温度T2
C．曲线Ⅰ对应的温度T1低于曲线Ⅱ对应的温度T2
D．无法判断两曲线对应的温度关系
3．用一导热的可自由滑动的轻隔板把一圆柱形容器分隔成A、B两部分，如图所示．A和B中分别封闭有质量相等的氮气和氧气，均可视为理想气体，则可知两部分气体处于热平衡时( )21cnjy.com
A．分子的平均动能和平均速率都相等
B．分子的平均动能相等
C．分子的平均速率相等
D．分子数相同
4．如图所示，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)( )www.21-cn-jy.com
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
5．(多选)x、y两容器中装有相同质量的氦气，已知x容器中氦气的温度高于y容器中氦气的温度，但压强却低于y容器中氦气的压强．由此可知( )
A．x中氦气分子的平均动能一定大于y中氦气分子的平均动能
B．x中每个氦分子的动能一定都大于y中每个氦分子的动能
C．x中动能大的氦气分子数一定多于y中动能大的氦气分子数
D．x中氦分子的热运动一定比y中氦分子的热运动剧烈
6．下列说法正确的是( )
A．只要温度相同，任何分子的平均速率都相同
B．不管分子间距离是否等于r0(r0是平衡位置分子距离)，只要分子力做正功，分子势能就减小，反之分子势能就增加【来源：21·世纪·教育·网】
C．10个分子的动能和分子势能的总和就是这10个分子的内能
D．温度高的物体中的每一个分子的运动速率，一定大于温度低的每一个物体中每一个分子的速率
7．一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中A→B过程为等压变化，B→C过程为等容变化．已知VA＝0.3 m3，TA＝TC＝300 K，TB＝400 K.
(1)求气体在状态B时的体积；
(2)说明B→C过程压强变化的微观原因．
