气体分子运动理论
学科：物理
教学内容：气体分子运动理论
【基础知识精讲】
1.气体分子运动的特点
(1)气体分子之间的距离很大，距离大约是分子直径的10倍，因此除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力的作用，在空间自由移动.
气体能充满它们所能达到的空间，没有一定的体积和形状.
(2)每个气体分子都在做永不停息的运动，大量气体分子频繁地发生碰撞使每个气体分子都在做杂乱无章的运动.
(3)大量气体分子的杂乱无章的热运动，在宏观上表现出一定的规律性.
①气体分子沿各个方向运动的数目是相等的.
②对于任一温度下的任何气体来说，多数气体分子的速率都在某一数值范围之内，比这一数值范围速率大的分子数和比这一数值范围速率小的分子数依次递减.速率很大和速率很小的分子数都很少.在确定温度下的某种气体的速率分布情况是确定的.
在温度升高时，多数气体分子所在的速率范围升高，而且在这一速度范围的分子数增多.
2.气体压强的产生
(1)气体压强的定义
气体作用在器壁单位面积上的压力就是气体的压强，即P=F/S.
(2)气体压强的形成原因
气体作用在器壁上的压力是由碰撞产生的，一个气体分子和器壁的碰撞时间是极其短暂的.它施于器壁的作用力是不连续的，但大量分子频繁地碰撞器壁，从宏观上看，可以认为气体对器壁的作用力是持续的、均匀的.
(3)气体压强的决定因素
①分子的平均动能与密集程度
从微观角度来看，气体分子的质量越大，速度越大，即分子的平均动能越大，每个气体分子撞一次器壁对器壁的作用力越大，而单位时间内气体分子撞击器壁的次数越多，对器壁的总压力也越大，而撞击次数又取决于单位体积内分子数(分子的密集程度)和平均动能(分子在容器中往返运动着，其平均动能越大，分子平均速率也越大，连续两次碰撞某器壁的时间间隔越短，即单位时间内撞击次数越多)，所以从微观角度看，气体的压强决定于气体的平均动能和密集程度.
②气体的温度与体积
从宏观角度看，一定质量的气体的压强跟气体的体积和温度有关.对于一定质量的气体，体积的大小决定分子的密集程度，而温度的高低是分子平均动能的标志.
(4)几个问题的说明
①在一个不太高的容器中，我们可以认为各点气体的压强相等的.
②气体的压强经常通过液体的压强来反映.
③容器内气体压强的大小与气体的重力无关，这一点与液体的压强不同(液体的压强是由液体的重力造成的).这是因为一般容器内气体质量很小，且容器高度有限，所以不同高度
处气体分子的密集程度几乎没有差异.所以气体的压强处处相等，即压强与重力无关.
④对于地球大气层这样的研究对象，由于不同高度处气体分子的密集程度不同，温度也有明显差异，所以不同高度差处气体的压强是不同的.这种情况下气体的压强与重力有关.
3.对气体实验定律的微观解释
(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平均动能保持不变，因此气体压强只跟单位体积内的分子数有关.
②气体发生等温变化时，体积增大到原来的几倍，单位体积内的分子数就减少到原来的几分之一，压强就会减小到原来的几分之一；体积减小到原来的几分之一，单位体积内的分子数就会增加到原来的几倍，压强就会增大到原来的几倍，即气体的压强和体积的乘积保持不变.
(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，从微观上看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，气体压强会跟着增大；温度降低，气体分子的平均动能减小，气体压强会跟着减小.
(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小，会使气体的压强减小，气体的温度升高，气体分子的平均动能增大，才能使气体的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，会使气体的压强增大，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.
4.理想气体内能及变化
理想气体，是我们在研究气体性质时所建立的理想模型，它指的是不考虑气体分子间相互作用力，这是由于气体分子间距离较远，已超过10r0，故可忽略气体分子间作用力，这样理想气体的内能就取决于分子的总数目和分子的平均动能，而分子的数目又由气体的摩尔量决定，分子的平均动能的标志是气体的温度，所以理想气体的内能就可用摩尔量和温度这两个宏观物理量来衡量了，而对于一定质量的理想气体而言，它的内能只由温度来衡量.
也就是说，对一定质量的理想气体，它的内能是否发生变化，只需看它的温度是否变化了就可以了，温度升高，内能增大；温度降低，内能减小.
理想气体做功与否，只需观察它的体积，若体积增大，则气体对外界做功；体积减小，则外界对气体做功.
根据能的转化和守恒定律，一定质量的理想气体的内能的改变量等于气体吸收的热量与外界对气体做功之和，即△E=Q+W.
【重点难点解析】
重点气体压强的产生和气体实验定律的微观解释.
难点用统计的方法分析气体分子运动的特点.
例1 一定质量的理想气体，当体积保持不变时，其压强随温度升高而增大，用分子动理论来解释，当气体的温度升高时，其分子的热运动加剧，因此：①；
②从而导致压强增大.
解析气体的压强是由大量的气体分子频繁碰撞器壁产生的，压强的大小决定于单位体
积内的分子数和分子的平均动能，一定质量的理想气体，体积不变时，单位体积内分子数不变；温度升高时，分子运动加剧，与器壁碰撞速率增大，冲力增大，同时碰撞机会增多，故压强变大.
答案 ①分子每次碰撞器壁时给器壁的冲力增大 ②分子在单位时间对单位面积器壁碰撞次数增多.
说明 本题主要考查气体压强的微观解释.分析时要结合分子动理论，压强产生原因综合分析.正确理解决定压强的两个因素是关键.
例2.一个密闭的绝热容器内，有一个绝热的活塞将它隔成AB 两部分空间，在A 、B 两部分空间内封有相同质量的空气，开始时活塞被销钉固定.A 部分气体的体积大于B 部分气体的体积，温度相同，如下图所示.若拔出销钉后，达到平衡时，A 、B 两部分气体的体积V A 与V B 的大小，有( )
A.V A ＞V B
B.V A =V B
C.V A ＜V B
D.条件不足，不能确定
解析 对气体压强大小决定因素的理解和物理过程物理情境的分析是正确解决本题的关键.
初态两气体质量相同，V A ＞V B ，因此气体分子数密度不同，ρA ＜ρB ，又因为温度相同，根据气体压强的决定因素可知P A ＜P B .当活塞销钉拿掉，因为ρA ＜ρB ，所以活塞向A 气方向移动，活塞对A 气做功，B 气对活塞做功，导致A 气体密度增加.温度升高，而B 气体密度减小，温度降低，直至P A ′=P B ′，此时T A ′＞T B ′.又因为最终两边气体压强相等活塞才能静止，而两边气体质量相等，A 气温度高于B 气，两边压强要想相等，只有A 气体密度小于B 气体密度，故最终一定是V A ′＞V B ′，A 选项正确.
答案 A 正确
说明 本题若对气体压强大小决定因素不理解，又不清楚销钉拔掉后物理情境的变化，极易错选B 或C.
【难题巧解点拨】
例1 对于一定质量的理想气体，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 对于理想气体：①分子热运动的剧烈程度由温度高低决定；②分子间的平均距离由气体体积决定；③对于一定量的理想气体，T
PV =恒量. A 、B 选项中，“分子热运动变剧烈”说明气体温度升高，但气体体积变化情况未知，所以压强变化情况不确定，A 错误B 正确.C 、D 选项中，“分子间的平均距离变大”说明气体体积变大，但气体温度变化情况未知，故不能确定其压强变化情况，C 、D 均错误.
答案 选B.
点评 本题考查分子运动理论和理想气体状态的简单综合.注意从分子运动理论深刻理解理想气体的三个状态参量，从状态方程判定三个参量之间的变化关系.
例2 如下图所示，直立容器内容部有被隔板隔开的A、B两部分气体，A的密度小，B 的密度大，抽去隔板，加热气体，使两部分气体均匀混合，设在此过程气体吸热Q，气体内能增量为△E，则( )
A.△E=Q
B.△E＜Q
C.△E＞Q
D.无法比较
解析 A、B气体开始的合重心在中线下，由于气体分子永不信息地运动，抽去隔板后，A、B两部分气体均在整个容器中均匀分布，因此合重心在中线处，造成重力势能增大，由能量守恒定律得：吸收热量一部分增加气体的内能，一部分增加重力势能，所以B正确.
答案选B.
点评此题要综合应用气体分子运动论和能量守恒定律的知识求解.
【典型热点考题】
例让一定质量的理想气体发生等温膨胀，在该过程中( )
A.气体分子平均动能不变
B.气体压强减小
C.气体分子的势能减小
D.气体密度不变
解析温度是物体分子平均动能的标志，温度不变，气体分子平均动能不变，所以A 正确，由密度定义及题意得到D错误；理想气体没有分子势能，故C错；由玻意耳定律知气体等温膨胀时其压强减小.
答案选AB.
【同步达纲练习】
1.质量一定的某种气体，在体积保持不变的情况下，将气体的温度由-13℃升高到17℃，则保持不变的是( )
A.压强
B.分子的平均速率
C.分子的平均动能
D.气体密度
2.气体的压强是由下列哪种原因造成的( )
A.气体分子对器壁的吸引力
B.气体分子对器壁的碰撞力
C.气体分子对器壁的排斥力
D.气体的重力
3.一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，体积增大，则( )
A.气体分子的平均动能增大
B.气体分子的平均动能减小
C.气体分子的平均动能不变
D.条件不足，无法判定气体分子平均动能的变化情况
4.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变大，单位时间内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.每个气体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
5.两容积相等的容器中，分别装有氢气和氧气，且两容器中的气体质量相等，温度相同，则此两容器中( )
A.氧分子的平均速率与氢分子的平均速率相等
B.氧分子平均速率比氢分子的平均速率小
C.氧分子的个数比氢分子的个数多
D.氧分子的个数和氢分子的个数相等
6.对一定质量的理想气体，下列说法正确的是( )
A.压强增大，体积增大，分子的平均动能一定增大
B.压强减小，体积减小，分子的平均动能一定增大
C.压强减小，体积增大，分子的平均动能一定增大
D.压强增大，体积减小，分子的平均动能一定增大
【素质优化训练】
1.当两容器中气体的温度、压强、体积都相同时，下面说法正确的是( )
A.两者是同种气体
B.两者气体质量一定相同
C.两者气体含有的热量相同
D.两者具有相同的分子数
2.已知高山上某处的气压为0.40atm，气温为-30℃，则该处每立方厘米大气中的分子数为 .(阿伏加得罗常数为6.0×1023mol-1，在标准状态下1mol气体的体积为22.4L.（）
3.如下图所示的状态变化曲线是一定质量气体的变化图线，从a→b是一条双曲线，则气体从b→c的过程中气体分子的密度，从c→a过程中气体分子的平均动能__________(填“增大”、“减小”或“不变”)
4.根据气体分子动理论，可以从微观上来解释玻意耳定律：一定质量的某种气体温度保持不变，也就是分子的和不变，即每个分子平均一次碰撞器壁的冲量；在这种情况下，体积减小，分子增大，单位时间内，碰撞到器壁单位面积上的分子个数，从而导致压强增大.
【生活实际运用】
1.一个细口瓶开口向上放置，细口瓶的容积为1升，周围环境的大气压强为1个标准大气压.当细口瓶内空气温度从原来的0℃升高到10℃时，瓶内气体分子个数减少了多少个?阿伏加得罗常数N A=6.0×1023mol-1，要求一位有效数字.
【知识验证实验】
用分子动理论解释气体实验定律
基本的思维方法是：依据描述气体状态的宏观物理量(m、p、V、T)与表示气体分子运动状态的微观物理量(N、n、v)间的相关关系，从气体实验定律成立的条件所描述的宏观物理量(如m一定和T不变)推出相关不变的微观物理量(如N一定和v不变)，再根据宏观自变量(如V)的变化推出微观自变量(如n)的变化，再依据推出的有关微观量(如v和n)变与不变
的情况推出宏观因变量(如p)的变化情况.
【知识探究学习】
如下图所示，一定质量的理想气体由状态a 经状态b 变化到状态c ，其变化过程如图所示，下列说法正确的是( )
A.ab 过程吸热大于bc 过程放热
B.ab 过程吸热小于bc 过程放热
C.ab 过程吸热大于bc 过程吸热
D.ab 过程吸热小于bc 过程吸热
提示：①a →b 是等压过程
∵V B ＞V A ∴T B ＞T A
∴a →b 过程，气体对外做功且内能增加，气体吸收热量
②b →c 是等容过程 ∵P C ＜P B ∴T C ＜T B
b →
c 过程气体不对外界做功，外界也不对气体做功，但气体内能减小，所以b →c 气体放热 ③由T
PV =恒量及图像知T A =T C ，故a →b →c 的全过程中内能没有变化，综上所述a →b →c 中，气体对外做功，由能量守恒定律得a →b →c 过程中气体吸热，结合前面分析，ab 过程吸热一定大于bc 过程放热.所以选项A 正确.
参考答案：
【同步达纲练习】
1.D
2.B
3.A
4.A
5.B
6.A
【素质优化训练】
1.D
2.1.2×1019个
3.减小；减小
4.质量，热运动平均速率，不变，数密度，增多.
【生活实际运用】
提示 ρ2T 2=ρ1T 1 ∴ρ2=21T T ρ1 则n 2=2
1T T n 1
△n=(n 1-n 2)= 212T T T -×4.221×6.02×1023=4.2228302.6?×1023≈1×1020个
分子动理论 知识点总结
高中物理选修3-3——分子动理论知 识点总结 一、分子动理论 1、物质是由大量分子组成的 （1）单分子油膜法测量分子直径 （2）任何物质含有的微粒数相同 2、对微观量的估算 ①分子的两种模型：球形和立方体（固体液体通常看成球形，空气分子占据的空间看成立方体） ②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 a.分子质量： b.分子体积： c.分子数量： 二、分子的热运动 1、分子永不停息的做无规则的热运动（布朗运动扩散现象） 2、扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象，说明了物质分子在不停地运动，同时还说明分子间有间隙，温度越高扩散越快
3、布朗运动：它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，是在显微镜下观察到的。 ①布朗运动的三个主要特点：永不停息地无规则运动；颗粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显。 ②产生布朗运动的原因：它是由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。 ③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动，布朗运动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地做无规则运动。 4、热运动：分子的无规则运动与温度有关，简称热运动，温度越高，运动越剧烈 三、分子间的相互作用力 1、分子之间的引力和斥力都随 分子间距离增大而减小。但是分子间 斥力随分子间距离加大而减小得更 快些，如图1中两条虚线所示。分子间同时存在引力和斥力，两种力的合力又叫做分子力。 2、在图1图象中实线曲线表示引力和斥力的合力(即分子力)随距离变化的情况。 3、当两个分子间距在图象横坐标距离时，分子间的引力与斥力平衡，分子间作用力为零，的数量级为m，
高中物理竞赛教程15-温度和气体分子运动论
高中物理竞赛热学教程 第五讲机械振动和机械波 第一讲 温度和气体分子运动论 第一讲 温度和气体分子运动论 §1。1 温度 1．1．1、平衡态、状态参量 温度是表示物体冷热程度的物理量。凡是跟温度有关的现象均称为热现象。热现象是自然界中的一种普遍现象。 热学是研究热现象规律的科学。热学研究的对象都是由大量分子组成的宏观物体，称为热力学系统或简称系统。在不受外界影响的条件下，系统的宏观性质不再随时间变化的状态称为平衡态，否则就称为非平衡态。可见系统平衡态的改变依赖于外界影响(作功、传热)。 系统处于平衡态，所有宏观物理都具有确定的值，我们就可以选择其中几个物理量来描述平衡态，这几个量称为状态参量。P 、V 、T 就是气体的状态参量。 气体的体积V 是指盛放气体的容器的容积，国际单位制中，体积的单位是m 3 。 1m 3 =103L=106 cm 3 气体的压强P 是气体作用在容器的单位面积器壁上的平均压力，单位是p a 。 1atm=76cmHg=1.013?105 p a 1mmHg=133.3p a 1．1．2、 温标 温度的数值表示法称为温标。建立温标的三要素是： 1、选择某种物质的一个随温度改变发生单调显著变化的属性来标志温度，制作温度计。例如液体温度计T(V)、电阻温度计T(R)、气体温度计T(P)、T(V)等等。这种选用某种测温物质的某一测温属性建立的温标称为经验温标。 2、规定固定点，即选定某一易于复现的特定平衡态指定其温度值。1954年以前，规定冰点为0℃，汽点为100℃，其间等分100份，从而构成旧摄氏温标。1954年以后，国际上选定水的三相点为基本固定点，温度值规定为273.16K 。这样0℃与冰点，100℃与汽点不再严格相等，百分温标的概念已被废弃。 3、规定测温属性随温度变化的函数关系。如果某种温标(例如气体温度计)选定为线性关系，由于不同物质的同一属性或者同一物质的不同属性随温度变化的函数关系不会相同，因而其它的温标就会出现非线性的函数关系。 1．1．3、理想气体温标 定容气体温度计是利用其测温泡内气体压强的大小来标志温度的高低的。 T(P)=αP α是比例系数，对水的三相点有 T 3= αP 3=273.16K P 3是273.16K 时定容测温泡内气体的压强。于是 T(P)=273.16K 3P P (1) 同样，对于定压气体温度计有 T(V)=273.16K 3V V (2) 3V 是273.16K 时定压测温泡内气体的体积。 用不同温度计测量同一物体的温度，除固定点外，其值并不相等。对于气体温度计也有)()(V T P T ≠。但是当测温泡内气体的压强趋于零时，所有气体温度计，无论用什么气体，无论是定容式的还是定压式的，所测温度值的差别消失而趋于一个共同的极限值，这个极限值就是理想气体温标的值，单位为K ，定义式为 T=lim 0 →p T(V)=lim 0 →p T(P) =273.16K lim →p 3V V =273.16K lim 0→p 3P P (3) 1．1．4、热力学温标 理想气体温标虽与气体个性无关，但它依赖于气体共性即理想气体的性质。利用气体温度计通过实验与外推相结合的方法可以实现理想气体温标。但其测温范围有限(1K ～1000℃)，T ＜1K ，气体早都已液化，理想气体温标也就失去意义。 国际上规定热力学温标为基本温标，它完全不依赖于任何测温物质的性质，能在整个测温范围内采用，具有“绝对”的意义，有时称它为绝对温度。在理想气体温标适用的范围内，热力学温标与理想气体温标是一致的，因而可以不去区分它们，统一用T(K)表示。 国际上还规定摄氏温标由热力学温标导出。其关系式是： t=T-273.15o (4) 这样，新摄氏温标也与测温物质性质无关，能在整个测温范围内使用。目前已达到的最低温度为5?108 -K ， 但是绝对零度是不可能达到的。 例1、定义温标t *与测温参量X 之间的关系式为t * =ln(kX),k 为常数 试求：(1)设X 为定容稀薄气体的压强，并假定水的三相点 16.273*3=T ，试确定t *与热力学温标之间的关系。(2)在温标t * 中，冰点和汽点各为多少度；(3)在温标t * 中，是否存在零度？ 解：(1)设在水三相点时，X 之值是3X ，则有273．16o =In(kX 3)将K 值代入温标t * 定义式，有 3316.273*16.273X X In X X e In t +=? ???? ?= (2) 热力学温标可采用理想气体温标定义式，X 是定容气体温度计测温泡中稀薄气体压强。故有 30 lim 16.273X X K T x →= (3) 因测温物质是定容稀薄气体，故满足X →0的要求，因而(2)式可写成 ) lim ln(16.273lim 30 *X X t x x →→+= (4) 16.27316.273*T In t += 这是温标* t 与温标T 之间关系式。 (2)在热力学温标中，冰点K T i 15.273=，汽点K T s 15.373=。在温标* t 中其值分别为 16.27316.27315 .27316.273*=+=In t 47.27315.27315 .37316.273*=+=In t (3)在温标*t 中是否存在零度？令* t =0，有 K e T 116.27316.273<<=- 低于1K 任何气体都早已液化了，这种温标中* t =0的温度是没有物理意义的。 §1-2 气体实验定律 1．2．1、玻意耳定律
高三物理《理想气态的方程及气体分子动理论》教案
理想气态的方程及气体分子动理论 一、学习目标 1、知道什么是理想气体，能够由气体的实验定律推出理想气体状态方程。 2、掌握理想气体状态方程，并能用来分析计算有关问题。 3、知道理想气体状态方程的适用条件。 4、掌握克拉珀龙方程并能利用方程计算有关问题。 5、明确摩尔气体常量，R是一个热学的重要常数，其重要性与阿伏加德罗常数是一样的。 6、应用克拉珀龙方程解题时，由于R=8.31J/(mol· K)=0.082atm·L/（mol· K)。因此p、 V的单位必须与选用的R的单位相对应。 7、明确p-V, p-T, V-T图线的意义。 8、能够在相应的坐标中表达系统的变化过程。 二、重点难点及考点 1、这一节的内容重点在于能够知道用理想气体状态方程解决问题的基本思路和方法，并 能解决有关具体问题，还要注意到计算时要统一单位，难点在于用理想气体状态方程 解题时有时压强比较难找。 2、本节重点是克拉珀珑方程的应用，应用克拉珀龙方程可以解决很多气体问题，如果把 它学习好，对学生的学习气体这一节会有很大帮助，本节难点是对克拉珀龙方程的应用，但本节在高考中所占比例并不是特别大，因为这一节为现行教材中的新增长率加 内容。 3、本节重点是把气体的三个状态量用分子动理论来描述清楚，难点是用分子动理论解释 气体三定律，要从逻辑严谨的理相气体模型出发解释每个气体定律，本节在高考中涉 及的题目不多但出曾出现过。
三、例题分析 第一阶段 [例1]在密闭的容器里装有氧气100g,压强为10×106Pa，温度为37oC，经一段时间后温度 降为27oC，由于漏气，压强降为6.0×105Pa，求该容器的容积和漏掉气的质量。 思路分析： 本题研究的是变质量气体问题，由于容器的容积和气体种类（设氧气摩尔质量为M）仍未变，只是质量变为m2，再由克拉珀龙方程列出一个方程，联解两个方程，即可求得容器的容积和漏掉的氧气，抓住状态和过程分析是解题的关键。根据题意可得： ①② 方程①可得： 将V代入②可求： 所以漏掉的氧气质量△m=m1-m2=38g 答案：该容器的容积8.05×10-3m3，漏掉气的质量是38g， [例2]一个横截面积为S=50cm2竖直放置的气缸，活塞的质量为80kg，活塞下面装有质量m=5g的NH3，现对NH3加热，当NH3的温度升高△T=100oC时，求活塞上升的高度为多少？设大气压强为75cmHg，活塞与气缸无摩擦。 思路分析：本题研究的是定质量气体问题，首先确定定研究对象HN3,确认初态压强与末态压强相等，由于温度升高，NH3变化过程是等压膨胀，体积发生变化。由克拉珀龙方程可列两个状态下的方程，求出体积变化。再由体积变化和横截面积求出活塞上升的高度。确认等压膨胀是解本题的关键。 根据题意：根据克拉珀龙方程得： 所以活塞上升高度
习题 气体分子动理论
《大学物理》作业 No.10气体分子动理论 班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______ 一、选择题 1. 两个相同的容器，一个盛氢气，一个盛氦气（均视为刚性分子理想气体），开始时它们的压强和温度都相等。现将6 J 热量传给氦气，使之升高到一定温度。若使氢气也升高同样的温度，则应向氦气传递热量: [ ] (A) 6 J (B) 10 J (C) 12 (D) 5 J 2. 在标准状态下, 若氧气（视为刚性双原子分子的理想气体）和氦气的体积比2 121=V V ，则其内能之比21/E E 为： [ ] (A) 21 (B) 35 (C) 65 (D) 10 3 3. 在容积V = 4×10 3 -m 3的容器中，装有压强p = 5×102 P a 的理想气体，则容器中气分 子的平均平动动能总和为： [ ] (A) 2 J (B) 3 J (C) 5 J (D) 9 J 4. 若在某个过程中，一定量的理想气体的内能E 随压强 p 的变化关系为一直线（其延长线过E ~ p 图的原点），则该过程为 [ ] (A)等温过程 (B) 等压过程 (C) 等容过程 (D) 绝热过程 5. 若)(v f 为气体分子速率分布函数，N 为分子总数，m 为分子质量，则 )(2 12 2 1 v Nf mv v v ? d v 的物理意义是: [ ] (A) 速率为v 2的各分子的总平均动能与速率为v 1的各分子的总平均动能之差。 (B) 速率为v 2的各分子的总平动动能与速率为v 1的各分子的总平动动能之和。 (C) 速率处在速率间隔v 1~ v 2之内的分子的平均平动动能。 (D) 速率处在速率间隔v 1~ v 2之内的分子平动动能之和。
《气体分子运动论》答案
第10章 气体分子运动论 一、选择题 1(B)，2(C)，3(C)，4(B)，5(D)，6(E)，7(B)，8(B)，9(A)，10(C) 二、填空题 (1). 23kT ，25kT ，2 5 MRT /M mol .； (2). 1.2×10-24 kg m / s ，3 1×1028 m -2ｓ-1 ，4×103 Pa . (3). 分布在v p ~∞速率区间的分子数在总分子数中占的百分率， 分子平动动能的平均值. (4). v v v d )(0 ? ∞ Nf ， v v v/v v v v d )(d )(0 ?? ∞ ∞ f f ， v v v d )(0 ? ∞ f . (5). 氢，1.58×103.； (6). 保持不变. 参考解答：令,2,m kT x p p == v v v 麦克斯韦速率分布函数可以写作： x e x N N x d 4d 22-=π 又,8πm kT =v .2π =p v v 所以有 .d 4π2 1 22x e x N N x ?-=?-πv v p 这个积分显然与温度无关！ (7). 理想气体处于热平衡状态 ， A N iPV /21或R ikPV /2 1 .； (8). B A B B A A N N f N f N ++) ()(v v . (9). 2; (10). 1 . 三、计算题 1. 一超声波源发射超声波的功率为10 W ．假设它工作10 s ，并且全部波动能量都被1 mol 氧气吸收而用于增加其内能，则氧气的温度升高了多少？ (氧气分子视为刚性分子，普适气体常量R ＝8.31 J ·mol -1·K -1 ) 解： A = Pt = T iR v ?2 1 ， ∴ ?T = 2Pt /(v iR )＝4.81 K ． 2. 储有1 mol 氧气，容积为1 m 3的容器以v ＝10 m ·s -1 的速度运动．设容器突然停止，其中氧气的80％的机械运动动能转化为气体分子热运动动能，问气体的温度及压强各升高了多少？ (氧气分子视为刚性分子，普适气体常量R ＝8.31 J ·mol -1·K -1 ) 解： 0.8× 221v M ＝(M / M mol )T R ?2 5 ， ∴ T ＝0.8 M mol v 2 / (5R )=0.062 K
气体分子运动理论
学科：物理 教学内容：气体分子运动理论 【基础知识精讲】 1.气体分子运动的特点 (1)气体分子之间的距离很大，距离大约是分子直径的10倍，因此除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力的作用，在空间自由移动. 气体能充满它们所能达到的空间，没有一定的体积和形状. (2)每个气体分子都在做永不停息的运动，大量气体分子频繁地发生碰撞使每个气体分子都在做杂乱无章的运动. (3)大量气体分子的杂乱无章的热运动，在宏观上表现出一定的规律性. ①气体分子沿各个方向运动的数目是相等的. ②对于任一温度下的任何气体来说，多数气体分子的速率都在某一数值范围之内，比这一数值范围速率大的分子数和比这一数值范围速率小的分子数依次递减.速率很大和速率很小的分子数都很少.在确定温度下的某种气体的速率分布情况是确定的. 在温度升高时，多数气体分子所在的速率范围升高，而且在这一速度范围的分子数增多. 2.气体压强的产生 (1)气体压强的定义 气体作用在器壁单位面积上的压力就是气体的压强，即P=F/S. (2)气体压强的形成原因 气体作用在器壁上的压力是由碰撞产生的，一个气体分子和器壁的碰撞时间是极其短暂的.它施于器壁的作用力是不连续的，但大量分子频繁地碰撞器壁，从宏观上看，可以认为气体对器壁的作用力是持续的、均匀的. (3)气体压强的决定因素 ①分子的平均动能与密集程度 从微观角度来看，气体分子的质量越大，速度越大，即分子的平均动能越大，每个气体分子撞一次器壁对器壁的作用力越大，而单位时间内气体分子撞击器壁的次数越多，对器壁的总压力也越大，而撞击次数又取决于单位体积内分子数(分子的密集程度)和平均动能(分子在容器中往返运动着，其平均动能越大，分子平均速率也越大，连续两次碰撞某器壁的时间间隔越短，即单位时间内撞击次数越多)，所以从微观角度看，气体的压强决定于气体的平均动能和密集程度. ②气体的温度与体积 从宏观角度看，一定质量的气体的压强跟气体的体积和温度有关.对于一定质量的气体，体积的大小决定分子的密集程度，而温度的高低是分子平均动能的标志. (4)几个问题的说明 ①在一个不太高的容器中，我们可以认为各点气体的压强相等的. ②气体的压强经常通过液体的压强来反映. ③容器内气体压强的大小与气体的重力无关，这一点与液体的压强不同(液体的压强是由液体的重力造成的).这是因为一般容器内气体质量很小，且容器高度有限，所以不同高度
第二章气体动理论
第二章 气体动理论 1-2-1选择题： 1、处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，都处于平衡态。以下说法正确的是： （A ）它们的温度、压强均不相同。 （B ）它们的温度相同，但氦气压强大于氮气压强。 （C ）它们的温度、压强都相同。 (D) 它们的温度相同，但氦气压强小于氮气压强。 2、三个容器A 、B 、C 中装有同种理想气体，其分子数密度n 相同，方均根速率之比4:2:1: : 2 2 2 C B A v v v ， 则其压强之比C B A p p p ::为： (A) 1 : 2 : 4 (B) 1 : 4 : 8 (C) 1 : 4 : 16 (D) 4 : 2 : 1 3、一定量的理想气体贮于某一容器中，温度为T ，气体分子的质量为m . 根据理想气体的分子模型和统计假设，分子速度在x 方向的分量平方的平均值为: (A) 2x v = m kT 3 (B) 2 x v = m kT 331 (C) 2 x v = m kT 3 (D) 2 x v = m kT 4、关于温度的意义，有下列几种说法： (1) 气体的温度是分子热运动平均平动动能的量度. (2) 气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义. (3) 温度的高低反映物质内部分子热运动剧烈程度的不同. (4) 从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度. 上述说法中正确的是 （A ） (1)、(2)、(4) （B ） (1)、(2)、(3) （C ） (2)、(3)、(4) (D) (1)、(3)、(4)
5、两容器内分别盛有氢气和氦气，若它们的温度和质量分别相等，则： (A) 两种气体分子的平均平动动能相等. (B) 两种气体分子的平均动能相等. (C) 两种气体分子的方均根速率相等. (D) 两种气体的内能相等. 6、一容器内装有N 1个单原子理想气体分子和N 2个刚性双原子理想气体分子，当该系统处在温度为T 的平衡态时，其内能为 (A) ??? ??++kT kT N N 2523)(21 (B) ??? ??++kT kT N N 252 3 )(2121 (C) kT N kT N 252321+ (D) kT N kT N 2 3 2521+ 7、有一截面均匀的封闭圆筒，中间被一光滑的活塞分割成两边，如果其中的一边装有0.1kg 某一温度的氢气，为了使活塞停留在圆筒的正中央则另一边应装入同一温度的氧气质量为： （A ） kg 16 1 (B) 0.8 kg (C ) 1.6 kg (D) 3.2 kg 8、若室内生火炉以后，温度从15°C 升高到27°C ，而室内的气压不变，则此时室内的分子数减少了： (A) 0.5% (B) 4% (C) 9% (D) 21% 9、有容积不同的A 、B 两个容器，A 中装有单原子分子理想气体，B 中装有双原子分子理想气体。如果两种气体的压强相同，那么这两种气体的单位体积的内能A V E ??? ??和B V E ??? ??的关系为： （A ）B A V E V E ??? ????? ??
高中物理人教版选修气体分子动理论单元测试题
物理同步测试—分子运动理论能量守恒气体 一、选择题（每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确 的） 1.下列说法中正确的是（） A. 物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级是10-10m B. 物质分子在不停地做无规则运动，布朗运动就是分子的运动 C. 在任何情况下，分子间的引力和斥力是同时存在的 D. 1kg的任何物质含有的微粒数相同，都是6.02×1023个，这个数叫阿伏加德罗常数 2.关于布朗运动，下列说法正确的是( ) A.布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动 B.布朗运动是液体分子无规则运动的反映 C.悬浮在液体中的微粒越小，液体温度越高，布朗运动越显着 D.布朗运动的无规则性反映了小颗粒内部分子运动的无规则性 3.以下说法中正确的是( ) A.分子的热运动是指物体的整体运动和物体内部分子的无规则运动的总和 B.分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动 C.分子的热运动与温度有关：温度越高，分子的热运动越激烈 D.在同一温度下，不同质量的同种液体的每个分子运动的激烈程度可能是不相同的
4.在一杯清水中滴一滴墨汁，经过一段时间后墨汁均匀地分布在水中，只是由于（） A.水分子和碳分子间引力与斥力的不平衡造成的 B.碳分子的无规则运动造成的 C.水分子的无规则运动造成的 D.水分子间空隙较大造成的 5.下列关于布朗运动的说法中正确的是（） A.将碳素墨水滴入清水中，观察到的布朗运动是碳分子无规则运动的反映 B.布朗运动是否显着与悬浮在液体中的颗粒大小无关 C.布朗运动的激烈程度与温度有关 D.微粒的布朗运动的无规则性，反映了液体内部分子运动的无规则性 6.下面证明分子间存在引力和斥力的试验，错误的是（） A.两块铅压紧以后能连成一块，说明存在引力 B.一般固体、液体很难被压缩，说明存在着相互排斥力 C.拉断一根绳子需要一定大小的力说明存在着相互吸引力 D.碎玻璃不能拼在一起，是由于分子间存在着斥力 7．下列叙述正确的是（）A．悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动就越明显B．物体的温度越高，分子热运动的平均动能越大 C．当分子间的距离增大时，分子间的引力变大而斥力减小
气体分子运动论的基本概念
第二章气体分子运动论的基本概念 §1 物质的微观模型 一、物质微观模型： 1、宏观物体是由大量微粒—分子（或原子）组成的， 2、物体内的分子在不停地运动着，这种运动是无规则的剧烈程度与物体的温度有关。 3、分子之间有相互作用。 二、物质三种聚集态的成因 分子力的作用将使分子聚集在一起，在空间形成某种规则的分布（有序排列），而分子的无规则运动将破坏这种有序排列，使分子分散开来。事实上，物质分子在不同的温度下所以会表现为三种不同的聚集态，正是由这两种相互对立的作用所决定的。 §2 理想气体的压强 一、理想气体的微观模型： 1、分子本身的形成比起分子之间的平均距离来可以忽略不计。 2、除碰撞的瞬间外，分子之间以及分子与容器器壁之间都无相互作用。 3、分子之间以及分子与容器器壁之间的碰撞是完全弹性的，即气体分子的动能不因碰撞而损失。 二、压强公式 1、压强产生的微观实质：是大量气体分子对器壁不断碰撞的结果。（举例说明）。 2、理想气体压强公式的推导过程：思路：欲求分子施于器壁的压强P，应先求出大量分子施于器壁的力F。这个力除以器壁的面积，就得到分子施于器壁的压强。设：有一个边长分别为L1、L2、L3的长方体容器，在平衡态下，共有N个Array分子，分子的质量为m，分子数密度为n=N/V。 ①单个分子在一次碰撞中施于A1面的冲 量，（A1面垂直于x轴） 设某一分子的速度为V i，速度三个分量分别为： V ix、V iy、V iz由于碰撞是完全弹性的，所以碰 撞前后分子在y、z两方向上的速度分量不变， 在x方向上的速度分量由V ix变为-V ix， 大小不变方向反向。这样，分子在碰撞过程中 的动量改变为：-m V ix -m V ix =-2m V ix.按动量定理，这就等于A1面施于分子的冲量，而根据牛顿第三定律，分子施于A1面的冲量为：+2m V ix ②dt时间内分子之施于A1面的冲量：它应等于2m V ix乘以dt时间内分子之于A1面碰 撞的次数，即：
气体动理论
气体动理论 一、选择题 1．按照气体分子运动论，气体压强的形成是由于 （ ） （A ）气体分子之间不断发生碰撞； （B ）气体分子的扩散； （C ）气体分子不断碰撞器壁； （D ）理想气体的热胀冷缩现象． 2．理想气体中仅由温度决定其大小的物理量是（ ） （A ）气体的压强 （B ）气体分子的平均速率 （C ）气体的内能 （D ）气体分子的平均平动动能 3. 在一个容积不变的封闭容器内理想气体分子平均速率若提高为原来的2倍，则（ ） A ．温度和压强都提高为原来的2倍 B ．温度为原来的2倍，压强为原来的4倍 C ．温度为原来的4倍，压强为原来的2倍 D ．温度和压强都为原来的4倍 4．关于温度的意义，下列几种说法中错误的是：（ ） A ．气体的温度是分子平均平动动能的量度． B ．气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义． C ．温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同． D ．从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度． 5．容积为V 的容器中，贮有1N 个氧分子、2N 个氮分子和M kg 氩气的混合气体，则混合 气体在温度为T 时的压强为（其中A N 为阿佛伽德罗常数，μ为氩分子的摩尔质量）[ ] （A ）kT V N 1 （B ）kT V N 2 （C ）kT V MN A μ （D ）kT N M N N V A )(121μ ++ 6．一瓶氦气和一瓶氮气(均为理想气体)都处于平衡状态，质量密度相同，分子平均平动动 能相同，则它们( ) A 、温度相同、压强相同； B 、温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强； C 、温度、压强都不相同； D 、温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强 7．压强、温度相同的氩气和氮气，它们的分子平均平动动能k ε和平均动能ε的关系为 （ ） （A ）和k ε都相等 （B ）和k ε都不相等 （C ）k ε相等，而 ε不相等 （D ）ε相等，而k ε不相等 8．mol 2的刚性分子理想气体甲烷，温度为T ，其内能可表示为：( ) A 、kT 5； B 、kT 6； C 、RT 5； D 、RT 6.
第七章 气体分子动理论
第七章气体动理论 研究对象：由大量分子（原子）组成的系统。分子视为刚性小球，分子间作弹性碰撞。 研究方法：由于分子的数量极其庞大，彼此之间的相互作用又非常频繁，而且还具有偶然性，所以只能用统计的方法进行处理。研究微观量（m,v,p,f）集体表现出来的宏观特征。 §7－1 物质的微观模型统计规律性 1． 分子的数密度和线度：单位体积内的分子数叫分子数密度。气体（n氮=2.47*1019/cm3）、液体（n水=3.3*1022/cm3）、固体（n =7.3*1022/cm3）。不同种类的分子大小不等，小分子约为10-铜 10m的数量级。实验表明：标准状态下，气体分子间距为分子直 径的10倍。 2．分子力：当r
分子动理论教案
分子动理论教案
分子动理论讲义 一、分子动理论的基本内容 (1)物质是由分子构成的； (2)分子永不停息地做无规则的运动； (3)分子之间有相互作用的引力和斥力． 1、分子：分子是保持物质化学性质的最小微粒． 如氧分子、水分子等。 各种不同的物质是由不同的分子组成的，分子有多大呢？ (1)分子的体积和质量非常小． 如果把分子看作球形的，一般分子的直径只有几个埃(1=10-10m)，氧分子大约为3埃，质量约为5.3×10-23克。 (2)宏观物体中分子数非常多。 例：如果把1克蔗糖（含1.8×1021个分子）放 入洪泽湖中（正常蓄水31.3亿m3），均匀之 后，取1cm3的湖水，其中仍有蔗糖分子56.5 万多个，这糖水还甜吗？ (3)分子之间有空隙． 实验一：酒精和水的混合．
取一根玻璃管中放一半水，再放一半加颜色的酒精，用手堵住管口，来回倒置几次，总体积的高度下降1厘米多。分析：由于分子间有空隙，在酒精与水混合的过程中，有些酒分子进入了水分子的空隙中，有些水分子也进入酒精分子的空隙中，这一实验证明了水分子、酒精分子之间有空隙． 2、分子的运动 若上面的实验不把玻璃管来回倒置，而是静放一段时间后，有色的酒精分子会运动到水中， ——液体的扩散 实验二：在冷、热两杯水中放一滴蓝墨水， 现象1：过一会儿水就变蓝了．——说明液体分子在运动。现象2：在热水变式比冷水快——说明液体分子的运动与温度有关，温度越高，分子无规则运动越快。
实验三： 二氧化氮气体的扩散。（二氧化氮红棕色气体，密度大于空气） 装置如图：过一会儿，在上面的瓶中有明显的棕色． 问：这说明了什么？ 这两种气体的混合，不是重力等外来的作用，而是分子本身无规则运动的结果． 扩散：两种不同物质在接触时，彼此进入对方的现象． 水变色——液体扩散、气体的混合叫做气体扩散，固体之间也有扩散现象 扩散现象表明，一切物体里的分子都在不停地做无规则运动，分子之间存在空隙。 3、分子间的作用 (1)分子间有引力． 分子既然在不停地无规则运动着，为什么没有人看见固体分散成一个个分子呢？原来分子间有很大的引力，
第二章 答案 气体分子运动论的基本概念
第二章 气体分子运动论的基本概念 2-1 目前可获得的极限真空度为10-13mmHg 的数量级，问在 此真空度下每立方厘米内有多少空气分子，设空气的温度为27℃。 解： 由P=n K T 可知 n =P/KT=) 27327(1038.11033.1101023 2 13+?????-- =3.21×109(m –3) 注：1mmHg=1.33×102N/m 2 2-2 钠黄光的波长为5893埃，即5.893×10-7m ，设想一立方体 长5.893×10-7m ， 试问在标准状态下，其中有多少个空气分子。 解：∵P=nKT ∴PV=NKT 其中T=273K P=1.013×105N/m 2 ∴N=623 3 75105.5273 1038.1)10893.5(10013.1?=?????=--KT PV 个 2-3 一容积为11.2L 的真空系统已被抽到 1.0×10-5mmHg 的真空。为了提高其真空度，将它放在300℃的烘箱内烘烤，使器壁释放出吸附的气体。若烘烤后压强增为1.0×10-2mmHg ，问器壁原来吸附了多少个气体分子。 解：设烘烤前容器内分子数为N 。，烘烤后的分子数
为N 。根据上题导出的公式PV = NKT 则有： )(0 110011101T P T P K V KT V P KT V P N N N -=-= -=? 因为P 0与P 1相比差103数量，而烘烤前 后温度差与压强差相比可以忽略，因此 T P 与 1 1T P 相比可以忽略 18 23 223111088.1) 300273(1038.11033.1100.1102.11??+???????=?=?---T P K N N 个 2-4 容积为2500cm 3的烧瓶内有1.0×1015个氧分子,有 4.0×1015个氮分子和3.3×10-7g 的氩气。设混合气体的温度为150℃,求混合气体的压强。 解：根据混合气体的压强公式有 PV=（N 氧+N 氮+N 氩）KT 其中的氩的分子个数： N 氩= 152310 01097.410023.640 103.3?=???=-N M 氩 氩 μ（个） ∴ P=（1.0+4.0+4.97） 1015223 1033.22500 423 10 38.1--?=???Pa 41075.1-??mmHg
分子动理论专题复习
分子动理论专题复习 一、 课堂练习 1.除了一些有机物质的大分子外,一般分子直径的数量级为( )单选 A .10-10cm B .10-8cm C .10-12cm D .10-10mm 2．已知阿伏加德罗常数为N A ，铜的摩尔质量为M （kg ），密度为ρ（kg/m 3），下面的结论中正确的是( )双选 A ．1m 3铜所含原子的数目为M N A B ．1个铜原子质量为A N M C ．1个铜原子的体积是 A M N ρ D ．1 kg 铜所含原子的数目为N A 3．若以 μ表示水的摩尔质量，υ表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积， ρ为表示在标准状态下水蒸气的密度，N A 为阿伏加德罗常数，m 、△分别表示每个水分子的质量和体积，下面 是四个关系式：①N A = υρ m ② ρ = μ N A △ ③m = μ N A ④△ = υ N A 其中（ ）单选 A ．①和②都是正确的； B ．①和③都是正确的； C ．②和④都是正确的； D ．①和④都是正确的． 4.以下实验中证实分子做无规则运动的实验是（ ）双选 A .布朗运动实验 B .筷子不容易折断 C .扩散现象 D .两块铅块紧压后能吊起一定的重物 5.下列关于布朗运动的说法中,正确的是（ ）单选 A .布朗运动就是液体分子的无规则运动 B .布朗运动就是悬浮粒子的分子的无规则运动 C .布朗运动就是悬浮粒子的运动 D .布朗运动就是分子热运动 6.布朗运动说明了（ ）单选 A .液体是由大量分子组成的 B .液体分子的质量和体积都很小 C .液体分子永不停息地做无规则运动 D .悬浮粒子中的分子永不停息地做无规则运动 7.布朗运动产生的原因是（ ）单选 A .悬浮粒子之间的相互作用 B .液体分子元规则运动时对悬浮粒子的撞击作用 C .悬浮粒子中的分子对悬浮粒子的作用 D .悬浮粒子具有惯性 8.用显微镜观察水中的花粉,追踪某一个花粉颗粒,每隔10s 记下它的位置,得到a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 等点,再用直线依次连接这些点,如图所示,则下 列说法中正确的是（ ）双选 A .这些点连接的折线就是这一花粉颗粒的运动轨迹 B .它只是这一花粉颗粒运动过程中的位置连线 C .从a 点计时,经过15s 花粉颗粒一定在bc 连线上 D .它说明花粉颗粒做无规则运动 9、如图3所示,两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来,下面的铅柱不脱落,主要原因是 （ ）单选 A.铅分子做无规则热运动 B.铅柱受到大气压力作用 C.铅柱间存在万有引力作用 D .铅柱间存在分子引力作用 10．关于物体分子间的引力和斥力，下列说法正确的是（ ）双选
气体动理论习题解答
第六章 气体动理论 一 选择题 1. 若理想气体的体积为V ，压强为p ，温度为T ，一个分子的质量为m ，k 为玻耳兹曼常量，R 为摩尔气体常量，则该理想气体的分子总数为( )。 A. pV /m B. pV /(kT ) C. pV /(RT ) D. pV /(mT ) 解 理想气体的物态方程可写成NkT kT N RT pV ===A νν，式中N =??N A 为气体的分子总数，由此得到理想气体的分子总数kT pV N = 。 故本题答案为B 。 2. 在一密闭容器中，储有A 、B 、C 三种理想气体，处于平衡状态。A 种气体的分子数密度为n 1，它产生的压强为p 1，B 种气体的分子数密度为2n 1，C 种气体的分子数密度为3 n 1，则混合气体的压强p 为 ( ) A. 3p 1 B. 4p 1 C. 5p 1 D. 6p 1 解 根据nkT p =，321n n n n ++=，得到 故本题答案为D 。 3. 刚性三原子分子理想气体的压强为p ，体积为V ，则它的内能为 ( ) A. 2pV B. 2 5pV C. 3pV 27 解 理想气体的内能RT i U ν2 =，物态方程RT pV ν=，刚性三原子分子自由度i =6，因此 pV pV RT i U 32 6 2===ν。 因此答案选C 。 4. 一小瓶氮气和一大瓶氦气，它们的压强、温度相同，则正确的说法为：( ) A. 单位体积内的原子数不同 B. 单位体积内的气体质量相同 C. 单位体积内的气体分子数不同 D. 气体的内能相同 解：单位体积内的气体质量即为密度，气体密度RT Mp V m = =ρ（式中m 是气体分子质量，M 是气体的摩尔质量），故两种气体的密度不等。 单位体积内的气体分子数即为分子数密度kT p n = ，故两种气体的分子数密度相等。 氮气是双原子分子，氦气是单原子分子，故两种气体的单位体积内的原子数不同。 根据理想气体的内能公式RT i U 2 ν =，两种气体的内能不等。 所以答案选A 。 5. 麦克斯韦速率分布曲线如题图所示，图中A 、B 两部分的面积相等，则该图表示（ ） A. v 0为最可几速率 选择题5图
分子动理论试题
一、选择题 1.下列现象中，可以说明分子在不停地做热运动的是（） A．水从高处向低处流B．风吹树叶动C．尘土飞扬D．公园里花香四溢 2.下列关于分子的说法中，正确的是（） A．分子虽小，但可以用肉眼看见B．扩散现象证明分子不停地做无规则运动 C．气体容易被压缩，说明分子作用力很大D．分子作用力即分子引力 3.稻草一拉就断，而铁丝不易拉断。按照分子动理论的观点，这是因为（） A．稻草的分子间没有引力，铁丝的分子间有引力 B．稻草、铁丝的分子间都存在着引力，但稻草分子的引力远小于铁丝分子间的引力 C．稻草的分子间存在斥力，铁丝的分子间没有斥力 D．稻草具有“一拉就断”的性质 4.把两块光滑的玻璃贴紧，它们不能吸引在一起，原因是（） A．两块玻璃分子间存在斥力B．两块玻璃的分
子间距离太大，没有分子作用力 C ．玻璃分子间隔太小，不能形成扩散 D ．玻璃分子运动缓慢 5.将一滴墨汁滴入一杯清水中，过一会儿，整杯水都变黑了，下面说法正确的是（ ） A.如果水的温度越低，整杯水变黑所需要的时间越短 B.如果水的温度为0℃，则不会发生这种 现象 C.这是一种扩散现象，说明物质分子是 不停地运动的 D.这是一种扩散现象，说明物质的分子发生了变化，水分子变黑了 6.图10-5 所示是教材上的一个实验。这个实验说明了（ ） A ．分子间存在引力 B ．物质是由大量分子组成的 C ．分子间有空隙 D ．组成物质的分子在永不停息地做无规则运动 7.下列现象不能说明物体分子在不停地运动的是 （ ） A.泡在水里的一块冰糖，过几天后不见了 B.酒瓶盖打开后，周围能闻到酒精的气味 C.用显微镜可观察到细菌在活动 D. 墙角放煤的 图10－ 5
气体分子动理论
气体分子动理论 导读：本文是关于气体分子动理论，希望能帮助到您！ 教学目标 知识目标 1、知道气体分子运动的特点． 2、知道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，这种规律是一种统计规律． 3、知道气体压强的微观解释以及气体实验定律的微观解释． 能力目标 通过用微观解释宏观，提出统计规律，渗透统计观点，以提高学生分析、综合、归纳能力． 情感目标 通过对气体分子定律以及气体实验定律的微观解释，尤其是统计规律的渗透，让学生体会其在科学研究中的作用．培养学生树立科学的探究精神． 教学建议 用微观的方法解释宏观现象，对学生来说，这是第一次接触，应从实际出发，通过模拟和举例来帮助学生理解统计规律的意义．理解气体压强的产生并解释气体的实验定律是本节的重要内容，也是提高学生分析、综合、归纳能力的有效途径．教学设计示例 （一）教学总体设计
1、教师应借助物理规律和课件展示，准确讲解，注意启发点拨，以学生自己讨论归纳． 2、学生应积极思考、认真观察、参与讨论、总结规律、解释现象． 教师通过动画模拟引入微观对宏观的解释、渗透统计思维，指导学生观察动画、分析特点，总结统计规律，解释有关现象．（二）重点·难点·疑点及解决办法 1、重点：气体压强的产生和气体实验定律的微观解释． 2、难点：用统计的方法分析气体分子运动的特点． 3、疑点 （1）气体分子运动与固体、液体分子运动有什么区别． （2）气体的压强是怎样产生的？它的大小由什么因素决定． 4、解决办法 用小球模拟分子碰撞器壁，联系实际，从实例出发理解气体压强的产生机理，并分析影响气体压强的因素． （三）教学过程 1、气体分子运动特点（条件允许，可以播放动画进行模拟演示） 在教师引导下得出结论： ①气体分子间距较大 ②气体分子充满整个容器空间 ③气体分子运动频繁碰撞 ④气体分子向各个方向运动的机会均等
分子动理论(附答案)
分子动理论 一、选择题 1、（2分） 在温度均匀的液体中，一个小气泡由液体的底层缓慢地升至液面，上升过程中气泡的体积不断增大，则气泡在浮起过程中（） （A）放出热量（B）吸收热量（C）无吸热也不放热（D）无法判断 2、（2分） 下列说法中正确的是： (A)物体的温度升高，所含的热量就增多； (B)物体的温度不变，内能一定不变； (C)热量和功的单位与内能的单位相同，所以热量和功都可作为物体内能的量度； (D)热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的。( ) 3、（2分） 根据分子运动论,物体分子之间距离为r0时,分子所受的斥力和引力相等,以下关于分子势能的说法正确的是（）. (A)当分子距离为r0时,分子具有最大势能;距离增大或减小时,势能都变小 (B)当分子距离为r0时,分子具有最小势能;距离增大或减小时,势能都变大 (C)分子距离越大,分子势能越大; 分子距离越小,分子势能越小 (D)分子距离越大,分子势能越小; 分子距离越小,分子势能越大 4、（2分） 水蒸发为同温度的水蒸气过程中（）. (A)内能不发生变化 (B)对外做功等于吸收的热量 (C)增加的内能等于吸收的热量 (D)吸收热量等于内能的增量与蒸汽对外界做功之和 5、（2分） 关于物体的内能，下面说法正确的是（） （A）温度相同，质量相同的同种物体，内能不一定相同 （B）物体的动能越大，内能就越大 （C）冰在熔解时，保持温度不变，因而内能也不变 （D）两个物体互相摩擦，一定使物体温度升高 6、（2分）
下列说法中正确的是（） （A）物体的温度降低时一定放出了热量 （B）对物体做4200J的功，相当于向物体传递了1000cal的热量 （C）两个质量相同的同种物体，它们升高相同的温度，它们的内能增加量也相同（D）物体的温度降低时，可能要吸热 7、（2分） 从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数（）. (A)水的密度和水的摩尔质量 (B)水的摩尔质量和水分子的体积 (C)水分子的体积和水分子的质量 (D)水分子的质量和水的摩尔质量 8、（2分） 温度都是0℃1kg的水和1kg的冰（） （A）分子平均动能相同，内能也相同 （B）分子平均动能相同，水的内能比冰的内能小 （C）分子平均动能相同，水的内能比冰的内能大 （D）内能相同，水的分子平均动能大于冰的分子平均动能 9、（2分） 以下实验中，证实分子作无规则运动的实验是： (A)布朗运动实验；(B)油膜实验； (C)酒精和水混合实验；(D)离子显微实验。( ) 10、（2分） 能说明分子无规则运动的剧烈程度跟温度有关的现象是： (A)扩散现象中，温度越高，扩散得越快； (B)随着温度的升高，微粒的布朗运动愈加激烈； (C)温度越高，湿衣服就干得越快； (D)风越大，湿衣服就干得越快。( ) 11、（2分） 只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体中分子间的平均距离？（）（A）阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量 （B）阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度 （C）阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和体积 （D）该气体的密度、体积和质量