氣體基礎(chǔ)知識(shí)

《氣體》單元知識(shí)匯總

復(fù)習(xí)目標(biāo)：

1、了解研究氣體常用的三個(gè)狀態(tài)參量及其物理意義。

2、知道V、T的簡(jiǎn)單計(jì)算以及兩種溫標(biāo)的換算。

3、知道壓強(qiáng)的定義及微觀(guān)解釋并掌握各種情況下壓強(qiáng)的計(jì)算方法

重點(diǎn)、難點(diǎn)：壓強(qiáng)的計(jì)算

一、氣體的狀態(tài)參量（V、T、P）

1、氣體的體積：氣體體積是指氣體分子充滿(mǎn)的空間，即容器的容積。

通常用字母v表示，體積的國(guó)際制單位是。

單位的換算：ln?=L=mL。

2、氣體的溫度：熱力學(xué)溫度T=。

【插播：氣體方程中是不是帶入熱力學(xué)溫度T而攝氏溫度t都可以？只要是兩邊

帶入的是同一種就可以對(duì)吧？（體積和壓強(qiáng)呢？）］

3、氣體的壓強(qiáng)

（1）定義：氣體作用在器壁單位面積上的壓力。用公式表示為P二，單位（）。

單位換算：latm二pa=cmHg,相當(dāng)于10.3m高水柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)。

（2）常見(jiàn)情況下氣體壓強(qiáng)的計(jì)算

①活塞封閉的、氣缸中的氣體的壓強(qiáng)：

例題1：已知大氣壓強(qiáng)為P。，活塞質(zhì)量為用，氣缸質(zhì)量為M,活塞面積為S,活塞與氣缸間的摩擦

不計(jì)。求被封閉的氣體壓強(qiáng)。

（1）氣缸開(kāi)口向上，則氣體壓強(qiáng)P

（2）氣缸開(kāi)口向下，且氣缸與地面間恰好無(wú)壓力，則。

例題2：已知大氣壓強(qiáng)為P。，活塞質(zhì)量為用，氣缸質(zhì)量為M,活塞面積為S,活塞與氣缸間的摩擦

不計(jì)。求被封閉的氣體壓強(qiáng)。

（1）氣缸口朝下懸掛。則被封閉的氣體壓強(qiáng)為O

（2）氣缸口朝上懸掛。則被封閉的氣體壓強(qiáng)為o

例3：已知大氣壓強(qiáng)為P。，活塞質(zhì)量為m,氣缸質(zhì)量為M,活塞面積為S,活塞與氣缸間的摩擦不

計(jì)。求被封閉的氣體壓強(qiáng)。

（1）氣缸水平靜止，被封閉的氣體壓強(qiáng)為o

（2）有一個(gè)水平向左的恒力F作用在活塞上，

被封閉氣體的壓強(qiáng)為o

例4、已知大氣壓強(qiáng)為P。，活塞質(zhì)量為m,氣缸質(zhì)量為M,活塞面積為S,下表面

與水平面的夾角為〃，活塞與氣缸間的摩擦不計(jì)。被封閉的氣體壓強(qiáng)

②液柱封閉的、細(xì)玻璃管中的氣體的壓強(qiáng)

例5:已知大氣壓強(qiáng)為P。,液柱高位h,液體密度為夕。

（1）管口向上，靜止，則被封閉氣體的壓強(qiáng)為o

（2）管口向上，以加速度a向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，則被封閉氣體的壓強(qiáng)為

（3）管口向上，以加速度a向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，則被封閉氣體的壓強(qiáng)為

（1）管口向卜，靜止，則被封閉氣體的壓強(qiáng)為o

（2）管口向下，以加速度a向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，則被封閉氣體的壓強(qiáng)為

（3）管口向下，以加速度a向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，則被封閉氣體的壓強(qiáng)為

例6、已知大氣壓為P。,水銀柱長(zhǎng)為L(zhǎng),管傾斜角度為e,

（1）開(kāi)口向上，則被封閉氣體的壓強(qiáng)為O

（2）開(kāi)口向下，則被封閉氣體的壓強(qiáng)為0

例7、實(shí)驗(yàn)重現(xiàn)一一托里拆利實(shí)驗(yàn)

管頂部為真空，水銀柱密度為夕，高為h,則大氣壓強(qiáng)可表示為

⑥液柱封閉的U型管中的氣體壓強(qiáng)

關(guān)鍵：（1）同一水平液面處，壓強(qiáng)相等。

（2）若有多段％體，從距離開(kāi)口近的一段開(kāi)始算起。

（3）氣體壓強(qiáng)：

①微觀(guān)解釋?zhuān)河捎跉怏w分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，大量分子頻繁的撞擊器壁，對(duì)器壁產(chǎn)生壓力的作用。

【插播：對(duì)大氣壓強(qiáng)的一種解釋?zhuān)捍髿鈮簭?qiáng)是由于空氣受重力作用緊緊包圍地球而對(duì)

??

浸在它里面的物體產(chǎn)生的壓強(qiáng)，地面大氣壓的值與地球表面積的乘積，近似等于地

球大氣層的重力值。但，容器中的氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因則不能這么解釋?！?/p>

②勺體壓強(qiáng)由什么決定：

宏觀(guān)：、（由氣態(tài)方程可見(jiàn)）

微觀(guān)：（聰明的小孩們，能看懂下面這個(gè)圖不？）

例9：如果你看明白例上面這個(gè)圖，那就從微觀(guān)的角度解釋一下氣體的三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律唄！、

1、玻意耳一一溫：_________________________________________________________________

2、查理——容：___________________________________________________________

3、蓋一呂薩克一一壓強(qiáng)同：_________________________________________

跟蹤訓(xùn)練：

1、如圖所示，上端開(kāi)口的圓柱形汽缸豎直放置，截面積為5X10—3nf,一定質(zhì)量的

勺體被質(zhì)量為2.0kg的光滑活塞封閉在汽缸內(nèi)，其壓強(qiáng)

為Pa（大氣壓強(qiáng)取1.01X105Pa,g取1（）m/s2）.

2、如圖所示，豎直放置的彎曲管A端開(kāi)口，B端封閉，密度為P的液體將兩段空氣封閉在管內(nèi),

管內(nèi)液面高度差分別為％、h2、13則B端氣體壓強(qiáng)為（己知大氣壓強(qiáng)為po）B

A、Po一夕月（九+生一力3）B、〃o一夕8（4+%）

C、〃。一夕g（4十力3—4）D、〃0一夕且（九+4）

3、如圖所示，兩端開(kāi)I」的彎管，左管插入水銀槽中，右管有一段高為力的水

銀柱，中間封有一段空氣，則（）

A.彎管左管內(nèi)外水銀面的高度差為h

B.若把彎管向.上移動(dòng)少許，則管內(nèi)氣體體積增大

C.若把彎管向下移動(dòng)少許，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升

D.若環(huán)境溫度升高，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升

二、氣體的實(shí)驗(yàn)定律

名稱(chēng)適用條件表達(dá)式1表達(dá)式2圖像

P1

玻意耳定律—不變PV=CP|V產(chǎn)P2V2

OV

Pk

查理定律—不變

T

V

Jut口薩克定律—不變

O上

T

氣態(tài)方程均可變

克拉伯龍方程均可變PV=nRT

(n為一定量理想氣體的摩爾數(shù)，R為一常數(shù))

跟蹤訓(xùn)練:

1、一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過(guò)如圖所示的變化過(guò)程，在()'C時(shí)氣體壓強(qiáng)

po=3Xl()5Pa,體積Vo=10()mL.,那么氣體在狀態(tài)A的壓強(qiáng)為

Pa,在狀態(tài)B的體積為mL.

2、在做“研究溫度不變時(shí)氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，要采取

以下做法：

A.用橡皮帽堵住注射器的小孔B.移動(dòng)活塞要緩慢

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)，不要用手握住注射器

以上做法中是為了保證實(shí)驗(yàn)的恒溫條件，是為了保證氣體的質(zhì)量不變.(填入

相應(yīng)的字母代號(hào))

3、如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體可