气体压强的计算
压强的计算
为S，两个活塞的质量均为m，左边的汽缸静止在水
平面上，右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下。
两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A、B，大气
压为p0，重力加速度为g，求封闭气体A、B的压强 各多大？
mg pA=p0+ S
pB=p0-
Mg S
例6 如图所示，气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成。活塞A、
B被轻质刚性细杆连接在一起，可无摩擦移动。A、B的质量分
别为mA，mB，横截面积分别为SA，SB.一定质量的理想气体被 封闭在两活塞之间，活塞外侧大气压强p0。气缸水平放置达到 平衡状态如图(a)所示，将气缸竖直放置达到平衡后
如图(b)所示. 求两种情况下封闭气体的压强.
水平时:对活塞AB和细杆进行受
力分析有:P0SA-P1SA-P0SB+P1SB=0 A
汽缸和活塞以共同加速度运动时，缸内气体的压强多大？
计算的方法步骤是：
①当容器加速运动时，通常选择与气体相关
F
联的液体柱，固体等作为研究对象，进行受
力分析，画出分析图示； ②根据牛顿第二定律列出方程； ③解方程，求出封闭气体压强
p=p0+
MF (M+m)S
例8 如图，光滑水平面上放有一质量为M 的汽缸，汽缸内放有一
人教版选修3-3 第八章 气体
压强的计算
气体压强是大量气体分子对容器壁碰撞 而产生的。容器壁上单位面积所受气体的 压力即压强。可见，求气体压强的问题其 实是一个力学问题。
(1)活塞模型
常见两种模型
平衡时有p0S＋mg＝pS பைடு நூலகம்气体的压强为p＝p0＋mg/S
计算的方法是： 对固体(活塞或汽缸)进行受力分析，列出平衡方程， 进而求解出封闭气体的压强.
高二物理气体压强的计算
C、气气缸缸内内空空气气压压强强为为P0P+0m-gM/gS/S D、
已知：大气压强P0=1atm，则： 甲、P＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
乙、P＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
丙、P＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
如图4所示，在一端封 闭的U形管内，三段水
银柱将空气柱A、B、C
封在管中，在竖直放置
时，AB两气柱的下表面
在同一水平面上，另两
端的水银柱长度分别是
h1和h2，外界大气的压 强为p0，则A、B、C三 段气体的压强分别是多
少？
如图示：一圆筒形气缸，静置于地面上，气缸筒的质量为M，活塞 （连同手柄）的质量为m，气缸内部横截面积为S大气压为P。平衡时， 气缸容积为V。
量为m2的水银，管外壁 与斜面的动摩擦因素为
斜面倾角θ=30°，当
玻璃管与水银共同沿斜
面下滑时，求被封闭的
气体压强为多少？（设
大气压强为p0）
气体压强计算小结:
类型
思路 方法 步骤
1、液体密封气体
2、容器密封气体
3、气缸密封气体
1、定对象 2、分析力 3、用规律
整体 部分
缸体 活塞
密封气体
静态∑F外=0
强。（标准大气压强p0=76cmHg，图中液体为 水银）
气体压强的计算方法
（二）平衡条件法
求用固体（如活塞等）封闭在 静止容器内的气体压强，应对固体 （如活塞等）进行受力分析。然后 根据平衡条件求解。
例：三个长方体容器中被光滑的活塞封 闭一定质量的气体。如图3所示，M为 重活塞物面质积量，，GF为是活外塞力重，，p0为则大压气强压各，为S气体的压强
当封闭气体的所在的系统处于力学 非平衡状态时，欲求封闭气体压强，首 先要选择 恰当的对象（如与气体相关的 液体、活塞等）并对其进行正确的受力 分析（特别注意分析内外的压力）然后 应用牛顿第二定律列方程求解。
气体气压的计算公式
气体气压的计算公式气体气压是指气体分子对单位面积的作用力，是气体分子碰撞壁面造成的压力。
气压的计算公式可以通过理想气体状态方程和动力学理论来推导。
理想气体状态方程是根据理想气体模型建立的，它描述了气体的状态与气体的温度、压力、体积之间的关系。
理想气体状态方程为：PV = nRT，其中P为气体压强，V为气体体积，n为气体的摩尔数，R为气体常数，T为气体的绝对温度。
根据动力学理论，气体分子在运动过程中会发生碰撞，与容器壁面产生动量传递，从而产生压强。
根据动力学理论和气体的状态方程，可以得出气体的平均压强与气体分子数密度、分子速率、分子质量之间的关系。
根据这些理论，可以得到气体的压强计算公式为：P = 1/3 * n * m * v²，其中P为气体的压强，n为气体的分子数密度，m为气体分子的质量，v为气体分子的速率。
气体分子数密度可以通过气体的摩尔数和气体的体积来计算：n/V。
气体分子的平均速率可以使用理想气体状态方程来计算：v = √(3RT/m)，其中R为气体常数，T为气体的绝对温度，m为气体分子的质量。
根据以上的公式，可以计算出气体的压强。
需要注意的是，以上的公式是针对理想气体的情况，即气体分子之间没有相互作用、体积可忽略等情况。
对于实际气体，由于气体分子之间的相互作用和体积不能忽略，需要考虑修正因子，如范德华修正等，来得到更准确的气体压强计算结果。
此外，还需要注意气体的温度单位应为绝对温度，即使用开尔文(K)为单位，而压强的单位通常为帕斯卡(Pa)或毫巴(mbar)。
总结起来，气体气压的计算公式为P = 1/3 * n * m * v²，其中n 为气体的分子数密度，m为气体分子的质量，v为气体分子的速率。
但需要注意，在实际应用中，需要考虑气体的修正因子以及温度的单位等因素。
计算气体压强的常用方法
计算气体压强的常用方法压强、体积和温度是描述气体状态的三个重要参量。
要确定气体的状态，就要知道气体的压强、体积和温度。
其中气体压强计算是这部分知识的重点也是难点。
往往也是解决问题的关键。
下面介绍几种常见气体压强的计算方法。
一、液体封闭的气体的压强计算常用参考液片分析法计算的方法步骤是①选取假想的一个液体薄片（其自重不计）为研究对象；②分析液片两侧受力情况，建立力的平衡方法，消去横截面积，得到液片两侧的压强平衡方程；③解方程，求得气体压强。
例1. 如下图所示，粗细均匀的竖直倒置的U形管右端封闭，左端开口插入水银槽中，封闭着两段空气柱1和2，已知，外界大气压强，求空气柱1和2的压强。
解析：设空气柱1和2的压强分别为，选水银柱和下端管内与水银槽内水银面相平的液片a为研究对象，根据帕斯卡定律，气柱1的压强通过水银柱传递到液片a上，同时水银柱由于自重在a处产生的压强为，从而知液片a受到向下的压力为，S为液片a的面积。
液片a很薄，自重不计，液片a受到向上的压强是大气压强通过水银槽中的水银传递到液片a的，故液片a受到向上的压力为。
因整个水银柱处于静止状态，故液片a所受上、下压力相等，即，故气柱1的压强为。
通过气柱2上端画等高线AB，则由连通器原理可知：。
再以水银柱的下端面的液片b为研究对象，可求得空气柱2的压强为（与求同理）。
点评：求静止液体封闭气体的压强时，一般选取最低液面和与气体相关联的液柱为研究对象，进行受力分析，列平衡方程较简单。
二、固体（活塞或汽缸）封闭气体的压强计算常用平衡条件法对于用固体（如活塞等）封闭在静止容器内的气体，要求气体内的压强，可对固体（如活塞等）进行受力分析，然后根据平衡条件求解。
例2. 汽缸截面积为S，质量为m的梯形活塞上面是水平的，下面与水平方向的夹角为，如下图所示，当活塞上放质量为M的重物而处于静止。
设外部大气压为，若活塞与缸壁之间无摩擦。
求汽缸中气体的压强。
解析：取活塞和重物为研究对象，进行受力分析：受重力，活塞受到大气竖直向下的压力，同时也受到封闭气体对活塞的推力，方向跟活塞斜面垂直，如下图所示。
(2019版)高二物理气体压强的计算
不间断）的同一水平面上的压强是相等的。
2、计算的方法步骤
① 选取假想的一个液体薄片（其自重不计）为研 究对象
② 分析液体两侧受力情况，建立力的平衡方程， 消去横截面积，得到液片两面侧的压强平衡方 程
；
气体压强的计算方法
（三）运用牛顿定律计算气体的压强
当封闭气体的所在的系统处于力学 非平衡状态时，欲求封闭气体压强，首 先要选择 恰当的对象（如与气体相关的 液体、活塞等）并对其进行正确的受力 分析（特别注意分析内外的压力）然后 应用牛顿第二定律列方程求解。
例：如图5所示，质量为
m1内壁光滑的横截面积 为S的玻璃管内装有质
量为m2的水银，管外壁 与斜面的动摩擦因素为
斜面倾角θ=30°，当
玻璃管与水银共同沿斜
面下滑时，求被封闭的
气体压强为多少？（设
大气压强为p0）
气体压强计算小结:
类型
思路 方法 步骤
1、液体密封气体
2、容器密封气体
3、气缸密封气体
1、定对象 2、分析力 3、用规律
整体 部分
缸体 活塞
密封气体
例：计算图2中各种情况下，被封闭气体的压
强。（标准大气压强p0=76cmHg，图中液体为 水银）
气体压强的计算方法
（二）平衡条件法
求用固体（如活塞等）封闭在 静止容器内的气体压强，应对固体 （如活塞等）进行受力分析。然后 根据平衡条件求解。
例：三个长方体容器中被光滑的活塞封 闭一定质量的气体。如图3所示，M为 重活塞物面质积量，，GF为是活外塞力重，，p0为则大压气强压各，为S：为
王贵〔首〕张宪 岳云并侯（岳飞）反叛罪文前来 伺机恢复建康 故 ” 先臣谓曰：“贼虽多 2014.犯者死” 墟
气体压强计算模型
气体压强计算模型
气体压强计算模型是物理学和工程学中用于描述气体压力和相关物理量的重要工具。
气体压强是指气体对容器壁产生的压力，其大小取决于气体的温度、体积和物质的量。
在理想气体模型下，气体压强可以由玻意耳定律（Boyle's Law）、查理定律（Charles' Law）和盖吕萨克定律（Gay-Lussac's Law）描述。
玻意耳定律指出，在温度不变的情况下，气体的压力与体积成反比，即 P1V1 =
P2V2。
查理定律则表明，在体积不变的情况下，气体的压力与温度成正比，即 P1/T1 = P2/T2。
盖吕萨克定律则说明，在温度均匀变化的情况下，气体的体积与压力成正比，即 V1/T1 = V2/T2。
然而，实际气体并不完全符合理想气体模型。
因此，真实气体压强的计算需要考虑气体的非理想行为。
实际气体压强可以通过范德华方程（Van der Waals Equation）来描述，该方程考虑了气体分子间的相互作用和分子本身的体积。
范德华方程为：(P+a/V^2)(V-b)=nRT，其中P是气体压力，V 是气体体积，n是气体的物质的量，R是气体常数，T是温度，a和b是范德华常数。
除了范德华方程外，实际气体压强的计算还可以通过状态方程、多参数方法等方法进行。
这些方法提供了更精确的描述气体压强的方式，但需要更多的实验数据和参数来确定。
总之，气体压强的计算模型有多种，包括理想气体模型和范德华方程等。
这些模型各有优缺点，适用于不同的应用场景。
在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的模型来进行气体压强的计算。
大气压强的计算公式原理
大气压强的计算公式原理
大气压强可以用以下公式来计算：
P = ρgh.
其中，P是大气压强，ρ是空气密度，g是重力加速度，h是大气的高度。
这个公式的原理可以通过理想气体状态方程和气体静力学原理来解释。
根据理想气体状态方程，P = ρRT，其中P是气体压强，ρ是气体密度，R是气体常数，T是气体的温度。
根据气体静力学原理，大气压强是由大气柱的重量所产生的，可以用P = F/A来表示，其中F是大气柱的重力，A是大气柱的底面积。
结合理想气体状态方程和气体静力学原理，可以得到P = ρgh 的公式。
这个公式表明，大气压强与空气密度、重力加速度以及大气的高度有关。
当空气密度较大、重力加速度较大或者大气的高度较高时，大气压强也会相应增加。
因此，大气压强的计算公式原理可以通过理想气体状态方程和
气体静力学原理来解释，它揭示了大气压强与空气密度、重力加速度和大气的高度之间的关系。
这个公式的原理对于气象学、地理学等领域的研究具有重要意义。
物理理解压强的概念及其计算方法
物理理解压强的概念及其计算方法在物理学中，压强是描述一个力在垂直于其作用面积上的分布情况的物理量。
压强的概念和计算方法在许多领域中都有着广泛的应用，包括力学、流体力学和热力学等等。
本文将介绍压强的概念及其计算方法。
一、压强的概念压强是指垂直于力作用面积的力的大小。
当一个力作用在一个面上时，该面积对于分布力的大小产生影响。
压强可以用以下公式表示：P = F / A其中，P表示压强，F表示力的大小，A表示力作用的面积。
压强的单位通常使用帕斯卡（Pa），1帕斯卡等于1牛顿/平方米。
二、压强的计算方法1. 气体压强的计算方法当气体在一个容器内，容器的压强可以根据理想气体定律计算。
理想气体定律表示为：P × V = n × R × T其中，P表示气体的压强，V表示气体所占据的容积，n表示气体的摩尔数，R表示气体常数，T表示气体的绝对温度。
通过这个公式，可以计算出气体的压强。
2. 液体压强的计算方法液体的压强可以通过液柱的高度和液体的密度来计算。
液体的压强可以用以下公式表示：P = ρ × g × h其中，P表示液体的压强，ρ表示液体的密度，g表示重力加速度，h表示液柱的高度。
根据这个公式，我们可以计算出液体的压强。
三、应用案例1. 使用压强计测量气体压强压强计是一种用来测量气体压强的仪器。
通过压强计，我们可以知道气体在容器中的压强。
这在化学实验中非常常见。
通过测量气体的压强，我们可以获得一些重要的物理和化学数据。
2. 水下潜水深度的计算当我们潜入水中时，压强会随着深度的增加而增加。
根据液体压强的计算方法，我们可以计算出水下潜水的深度。
这对于水下作业和潜水运动是非常重要的。
3. 计算液体中的浮力浮力是物体在液体中受到的向上的力。
根据液体压强的计算方法，我们可以计算出物体在液体中所受到的浮力。
这在工程设计和物体浮沉的问题中非常重要。
综上所述，压强是用来描述垂直于力作用面积上的力分布情况的物理量。
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用热力学温度和摄氏温度表示温度的间隔 是相同的，即物体升高或降低的温度用开 尔文和摄氏度表示在数值上是相同的.
（3）.热力学温度与摄氏温度的数量关系 T= t + 273.15K, 粗略地表示 T= t + 273K .
三、体积
1.体积是描述气体几何特性的物理量. 2.气体体积是指气体所充满的容器的容积.用符号 V表示. 3.体积的单位： 在国际单位制中，体积的主单位为立方米（m3）. 体积的单位还有：升（L），毫升（mL） 1 L = 10-３ m³＝ 1d m³＝ １０3 mL １ｍＬ＝１０-６ m³＝ 1 cm³ 1m3 ＝ 103dm3 ＝ 106cm3
气体压强的计算方法
（一）平衡条件法
求用液体或固体（如活塞等）封 闭在静止容器内的气体压强，应 对液柱或固体（如活塞等）进行 受力分析。然后根据平衡条件求 解。
【例题1】如图所示,直玻璃管竖直静止放置,开口向 上,高为h的水银柱把玻璃管下端的气体封闭,外界 大气压为P0,水银密度为ρ,求被封闭气体A的压强. 解: 以水银柱为研究对象,它受到竖直方向 PAS 的三个力作用, 如图所示,依平衡条件, PA S =P0S+mg, mg 其中 mg=ρShg, P0S 所以 PA= P0+ρgh, 上式中各物理量使用国际单位,压强为帕,如果液柱为 水银, 压强单位为cmHg或mmHg,则上式可简化为 PA= P0+ h
例：如图5所示，质量为m1内壁光滑的横截面 积为S的玻璃管内装有质量为m2的水银，管外壁 与斜面的动摩擦因数为 斜面倾角 θ =30°，当玻璃管与水银共同沿斜面下滑时， 求被封闭的气体压强为多少？（设大气压强为 p 0）
课堂练习
1、活塞质量m，角度θ已知，大气压强为P0 ，求封闭气体的压强.
θ
2、如图所示，活塞质量为m，缸套质量为M，通过弹簧 吊在天花板上，气缸内封住了一定质量的空气，而活 塞与缸套间无摩擦,活塞面积为S，则下列说法正确的 是( ) (P0为大气压强) A、内外空气对缸套的总作用力方向向上，大小为Mg B、内外空气对缸套的总作用力方向向下，大小为mg C、气缸内空气压强为P0-Mg/S D、气缸内空气压强为P0+mg/S
5.压强的单位：
在国际单位制中，压强的单位是帕斯卡（Pa） 1 Pa = 1 N / m 气体压强的单位在实际中还会见到“标准大气压” （符号是atm）和“毫米汞柱”（符号是 mmHg）, 1atm = 1.013 × 105 Pa，1mmHg = 133 Pa. 液体压强的计算P=ρg h（ρ为密度，h为竖直高度) P=ρg h=13.6 × 103 ×9.8 ×0.76Pa = 1.013 × 105 Pa
3、如图4所示，在一端封闭的U形管内，三段水
银柱将空气柱A、B、C封在管中，在竖直放置时， AB两气柱的下表面在同一水平面上，另两端的 水银柱长度分别是h1和h2，外界大气的压强为p0， 则A、B、C三段气体的压强分别是多少？
练习：计算图2中各种情况下，被封闭气体的压强。 （标准大气压强p0=76cmHg，图中液体为水银）
例： 三个长方体容器中被光滑的活塞封
闭一定质量的气体。如图3所示，M为重 物质量， F 是外力， p0 为大气压， S 为活 塞面积，G为活塞重，则压强各为：
气体压强的计算Leabharlann 法（二）运用牛顿定律计算气体的压强 当封闭气体的所在的系统处于力学非平衡状 态时，欲求封闭气体压强，首先要选择 恰当 的对象（如与气体相关的液体、活塞等）并对 其进行正确的受力分析（特别注意分析内外的 压力）然后应用牛顿第二定律列方程求解。
四、压强
1.压强是描述气体力学特性的宏观参量. 2.气体作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的 压强.用符号P表示. 气体分子做无规则热运动，对器壁频繁撞击而产 生压力.用打气筒把空气打到自行车的车胎里去， 会把车胎胀得很硬，就是因为空气对车胎有压力 而造成的. 3.气体压强产生的原因：大量气体分子对器壁频 繁碰撞而产生的. 4、影响气体一压强大小的微观因素 （1）和气体分子的平均动能有关 （2）和气体分子密集程度有关
2.温度的微观含义：
温度是分子热运动的平均动能的标志.
3.温标：温度的数量表示法.
(1)摄氏温标 摄尔萨斯和施勒默尔提出摄氏温度标准状况下冰 水混合的温度为0度，水沸腾时的温度为100度， 把0到100之间100等份，每一等份为1摄氏（1℃） (2)热力学温标： 19世纪英国物理学家开尔文提出一种与测温物质 无关的温标，叫热力学温标或绝对温标.用符号T 表示.单位是开尔文，简称开，符号K.
气体的状态参量
一、气体的状态和状态参量
对于气体的某种性质均需用一个物理量来描 述.如气体的热学性质可用温度(T)来描述,其 力学性质可用压强(p)来描述，几何性质用 体积(V)来描述. 状态参量: 描述气体性质的物理量叫状态参 量.
二、温度
1.温度是描述气体热学特征的物理量
在生活中温度表示物体的冷热程度，这是 建立在人们主观基础上的粗浅的温度概念. 温度越高，物体分子的热运动加剧，分子 热运动的平均动能也增加.