6.1氣體狀態(tài)參量

6.1氣體的狀態(tài)參量氣體是由大量的分子組成的，沒有固定的形狀和體積，那么我們?nèi)绾稳ッ枋鰵怏w的狀態(tài)呢？

像在力學(xué)里那樣用位置和相應(yīng)的速度來描述每一個(gè)分子的做法顯然不現(xiàn)實(shí)，我們可以尋找一些宏觀的狀態(tài)參量來描述氣體，比如體積、壓強(qiáng)和溫度。

思考活動(dòng)觀察布朗運(yùn)動(dòng)將少量稀釋后的墨水滴在載玻片上，蓋上蓋玻片并放置在顯微鏡下，從目鏡中觀察微小顆粒所做的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。1、英國植物學(xué)家布朗用顯微鏡觀察懸浮在液體里的花粉微粒時(shí)，發(fā)現(xiàn)它們不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)后來被稱為布朗運(yùn)動(dòng)2、做布朗運(yùn)動(dòng)的微粒雖然不是分子，但布朗運(yùn)動(dòng)是由分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的，間接地反映了分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。一、體積1、對于一定質(zhì)量的氣體，體積、壓強(qiáng)、溫度這三個(gè)宏觀物理量就是氣體的狀態(tài)參量，它們反映的是由大量分子組成系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)2、體積：氣體的體積是指其分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)所能占據(jù)的空間范圍。對于密閉的容器，氣體的體積一般就等于容器的容積。（2）1m3=103dm3=106cm3注：（1）體積用V表示，在國際單位制（SI制）中，體積的單位為立方米（m3）活動(dòng)模擬氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的機(jī)理把一顆豆粒拿到臺秤上方約20cm的位置，放手后使它落在秤盤上，觀察秤的指針的擺動(dòng)情況。再從相同高度把100顆或者更多的豆粒均勻連續(xù)地倒在秤盤上（右圖所示），觀察指針的擺動(dòng)情況。二、壓強(qiáng)1、定義：氣體的壓強(qiáng)是大量氣體分子與容器器壁相碰而產(chǎn)生的，它表示氣體作用在容器器壁上單位面積的壓力。2、1atm=1.01×105Pa=76cmHg氣壓在人類文明進(jìn)程中有著重要貢獻(xiàn)例題如圖所示的U形管一端開口一端封閉，管中裝有水銀。已知大氣壓強(qiáng)為76cmHg，兩管水銀面高度差h為8cm。問被封的空氣柱的壓強(qiáng)是多少？3、相對壓強(qiáng)和絕對壓強(qiáng)（1）絕對壓強(qiáng)又叫實(shí)際壓強(qiáng)，它是指包括大氣壓強(qiáng)在內(nèi)的壓強(qiáng)，等于相對壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)之和。絕對壓強(qiáng)用p表示，相對壓強(qiáng)用Δp表示。（2）相對壓強(qiáng)是絕對壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)之差，它可以在U形管壓強(qiáng)計(jì)上直接測量出來。醫(yī)學(xué)上常用的血壓數(shù)值也是指相對壓強(qiáng)。

4、正壓和負(fù)壓（1）正壓：以大氣壓強(qiáng)為參考壓強(qiáng)，凡是絕對壓強(qiáng)大于大氣壓強(qiáng)的，其相對壓強(qiáng)是正值，稱為正壓（2）負(fù)壓：以大氣壓強(qiáng)為參考壓強(qiáng)，凡是絕對壓強(qiáng)小于大氣壓強(qiáng)的，其相對壓強(qiáng)為負(fù)值，稱為負(fù)壓例如人體內(nèi)在靠近心臟的腔靜脈中的血壓為-2.7~-0.8kPa，它表示腔靜脈中的血壓低于大氣壓強(qiáng)，是負(fù)壓。正壓、負(fù)壓在醫(yī)療實(shí)踐中的應(yīng)用很多，靜脈輸液、輸血、輸氧、高壓氧艙等是利用正壓的原理將藥液、血液或氧氣輸入人體的；胃腸減壓器、負(fù)壓引流器、中醫(yī)拔火罐等是利用負(fù)壓原理。在2020年新型冠狀病毒防治中，負(fù)壓救護(hù)車、負(fù)壓病房、負(fù)壓病毒檢測實(shí)驗(yàn)室、正壓呼吸機(jī)等在病毒防治中起了很重要作用。（3）正壓和負(fù)壓的應(yīng)用活動(dòng)感受手對同一水溫的不同感覺準(zhǔn)備一杯冰水，一杯常溫水和一杯溫開水，將左手和右手分別放入冰水和溫開水中短暫的時(shí)間，然后將兩只手一起深入常溫水的杯中，比較左手和右手對同一溫度的不同感覺，體驗(yàn)人對溫度感覺的不可靠。三、溫度1、定義：溫度是表示物體冷熱程度的物理量。物體內(nèi)大量分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)跟溫度有關(guān)，物體的溫度越高，分子的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)就越劇烈，所以溫度反映了物體內(nèi)大量分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。2、溫標(biāo)是溫度的數(shù)值表示法，常用的溫標(biāo)有攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)兩種。（1）、攝氏溫標(biāo)規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰水混合物的溫度為0攝氏度，水沸騰時(shí)的溫度為100攝氏度，中間分成100等分，每一等分為1攝氏度，通常用t表示，單位為攝氏度（℃）。（2）、熱力學(xué)溫標(biāo)又叫開氏溫標(biāo)。用這種溫標(biāo)所確定的溫度稱為熱力學(xué)溫度。通常用T表示，單位為開爾文（K）。（3）、規(guī)定－273.15℃為零K，每1K等于1℃。熱力學(xué)溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)的關(guān)系為：2、溫標(biāo)是溫度的數(shù)值表示法，常用的溫標(biāo)有攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)兩種。（1）、攝氏溫標(biāo)規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰水混合物的溫度為0攝氏度，水沸騰時(shí)的溫度為100攝氏度，中間分成100等分，每一等分為1攝氏度，通常用t表示，單位為攝氏度（℃）。（2）、熱力學(xué)溫標(biāo)又叫開氏溫標(biāo)。用這種溫標(biāo)所確定的溫度稱為熱力學(xué)溫度。通常用T表示，單位為開爾文（K）。（3）、規(guī)定－273.15℃為零K，每1K等于1℃。熱力學(xué)溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)的關(guān)系為：（4）、理論表明，絕對零度是無法達(dá)到為溫度，只能在實(shí)驗(yàn)中無限的接近它。（5）、自然界中一些變化過程的特征溫度，如右圖所示四、平衡態(tài)1、定義：氣體的狀態(tài)參量不隨時(shí)間而變化，這樣的狀態(tài)稱為平衡狀態(tài)。2、處在平衡態(tài)的氣體狀態(tài)可以用一組p、V、T值來表示生活·物理·社會(huì)高壓環(huán)境對人體的影響人在高壓環(huán)境下工作，如果呼吸正常比例的空氣，由于氧分壓和氮分壓較大而溶解在血液中的氣體的量正比于氣體的分壓強(qiáng)，因而很高的氮分壓使溶于血和體內(nèi)組織中的氮的數(shù)量可達(dá)到中毒水平。即發(fā)生氧中毒或氮麻醉等。所以高壓環(huán)境下工作的人，必須呼吸低濃度的氧和氮與其它氣體相混合的特殊氣體，他們身上背