2.2温度 内能 气体的压强
气体动理论
2.两种不同种类的理想气体,压强相同,温度相同,体积不同, 试
问单位体积内的分子数是否相同?
（答案:相同）
3.两瓶不同种类的气体,分子平均平动动能相同,但气体的分 子数密度不同,试问他们的压强是否相同? （答案:不同）
4.两瓶不同种类的气体,体积不同,但温度和压强相同,问气体 分子的平均平动动能是否相同?单位体积中的分子的总平动 动能是否相同?方均根速率是否相同？（答案:相同,相同,不同）
2. 理想气体的内能包括哪些？ 理想气体的内能=所有气体分子动能量的总和;
3. 内能与机械能有什么区别？
机械能可以为零，而内能永不为零。
一摩尔理想气体的内能:
Emol N
i KT i RT
2
2
M千克理想气体的内能: E M i RT i vRT
M mol 2
2
问题：
1.三个容器内分别储有1mol氦气(He),1mol氢气(H2),1mol氨 气(NH3)( 三种气体均 视为刚性分子的理想气体),若它们的 温度都升高 1K , 则三种气体内能的增加分别是多少？ (答案:12.5J, 20.8J, 24.9J) 2.写出下列各量的表达式：
(2) 分子沿各个方向运动的机会是均等的，没有任何一个 方向上气体分子的运动比其它方向更占优势。即沿着各 个方向运动的平均分子数应该相等;
(3) 分子速度在各个方向的分量的各种平均值相等。
五、气体动理论的统计方法 (statistical metheds)
用对大量分子的平均性质的了解代替个别分子的 真实性质。对个别分子（或原子）运用牛顿定律求 出其微观量，如:质量、速度、能量等，再用统计的 方法，求出大量分子关于微观量的统计平均值，并 用来解释在实验中直接观测到的物体的宏观性质， 如:温度、压强、热容等。
气体压强 体积和温度的关系
分子平均 动能 质量m一定 质量 一定
↑
分子密度 温度升高 体积增大 冷缩
↓
热胀
压强p一定 压强 一定
温度降低， 温度降低，体积减小
盖。吕萨克定律
分子平均动能
↑
质量m一定 质量 一定 温度T 温度
↑ ↓
压强p 压强
↑ ↓
体积v一定 体积 一定 分子密集程 度同 查理定律
温度T 温度
压强p 压强
汽车、拖拉机的内燃机， 例如 汽车、拖拉机的内燃机，就是利 用利用气体温度急剧升高后压强增大， 用利用气体温度急剧升高后压强增大， 推动活塞对外做功
气体质量一定 实验
{
活塞缓慢压向密 活塞缓慢压向密 缓慢压向 封的玻璃管内 往外缓慢拉动活 往外缓慢拉动活 缓慢 塞
体积减小，气体对手 体积减小， 指的压力增大 指的压力增大
体积增大， 体积增大，气体对手 指的压力减小 指的压力减小
}
热传递充分， 热传递充分， 温度与外界 相同， 相同，保持 不变
气体状态参量： 气体状态参量： 压强 温度 体积 一定质量气体的压强、体积、 一定质量气体的压强、体积、温度的关系 温度不变时： 体积减小，压强增大。 温度不变时： 体积减小，压强增大。 PV=恒量 恒量 体积不变时： 温度升高，压强增大。 体积不变时： 温度升高，压强增大。
P = 恒量 T 压强不变时：温度升高， 压强不变时：温度升高，体积变大
液体的压强 (1)液体对容器底和侧壁都有压强，液体 液体对容器底和侧壁都有压强， 液体对容器底和侧壁都有压强 内部向各个方向都有压强． 内部向各个方向都有压强． (2)液体的压强随深度增加而增大．在液 液体的压强随深度增加而增大． 液体的压强随深度增加而增大 体内部的同一深度处， 体内部的同一深度处，液体向各个方向 的压强相等； 的压强相等；液体的压强还跟液体密度 有关系，在同一深度处， 有关系，在同一深度处，密度大的液体 产生的压强大。 产生的压强大。 (3)计算液体压强的公式是 计算液体压强的公式是
理想气体的压强及温度的微观解释
理想气体的压强及温度的微观解释在普通物理热学的教学中，对理想气体的压强、温度的学习和讨论时，学生对压强、温度的微观实质理解困难，特别是对宏观规律的微观解释与分析问题。
文章从理想气体分子模型的建立和统计假设的提出，对压强、温度的实质进行讨论，从而使学生得到正确理解，并学会用微观理论解释和研究宏观现象和规律的分析方法。
标签：理想气体；微观模型；压强；温度；微观本质在物理的学习和研究中，经常会讨论和分析一些物理现象和规律，很多物理现象和规律，是可以通过实验观察和验证的宏观规律，而表征分子、原子运动性质的微观量，很难用观察或实验直接测定。
宏观量与微观量之间必然存在着联系，要更深入地认识和研究宏观规律，必须对宏观规律的微观本质进行分析。
通过对理想气体的几个宏观规律与微观实质的关系对比和分析，帮助我们认识和理解气体动理论的有关规律，并掌握这一研究方法。
1 理想气体模型及状态方程1.1 理想气体模型。
所谓理想气体是指重力不计，密度很小，在任何温度、任何压强下都严格遵守气体实验定律的稀薄气体。
理想气体是一种理想化的物理模型，是对实际气体的科学抽象。
理想气体的微观特征是：分子间距大于分子直径10倍以上，分子间无相互作用的引力和斥力，分子势能为零，其内能仅由温度和气体的量决定，内能等于分子的总动能。
温度提高，理想气体的内能增大；温度降低，理想气体的内能减小。
实际气体抽象为理想气体的条件：不易被液化的气体，如氢气、氧气、氮气、氦气、空气等，在压强不太大、温度不太低的情况下，所发生的状态变化，可近似地按理想气体处理。
分子本身的线度与分子之间的距离相比可忽略不计，视分子为没有体积的质点；除碰撞瞬间外，分子之间及分子与容器壁之间没有相互作用力，不计分子所受的重力；分子之间及分子与器壁之间作完全弹性碰撞，没有能量损失，气体分子的动能不因碰撞而损失。
容器各部分分子数密度等于分子在容器中的平均密度n=NV，式中，n是气体分子数密度，N是气体的总分子数，V是气体容器的容积；沿空间各个方向运动的分子数目是相等的；气体分子的运动在各个方向机会均等，不应在某个方向更占优势，即全体分子速度分量vx、vy和vz的平均值vx=vy=vz=0。
理想气体的压强与温度
m 5.31 10 26 kg
标准状态下，分子之间的平均距离约为分子直径的10倍
◎ 分子间有相互作用力
分子间有相互作用的引力和斥力, 简称分子力。分子力F 与分子间距离r 的关系如图所示 F
斥 力
r r0 (10 m ), F 0 r r0 , F 表现为斥力，
10
r r0 , F 表现为引力，且当 r 10 m
第二篇
热
学
主要内容: 气体动理论和热力学 研究对象: 物质分子的热运动及其规律 研究方法: 气体动理论和热力学的研究对象相同,
但研究方法不同。
气体动理论的研究方法 统计方法(微观法) 对单个分子用力学规律，对大量分子（分子集体） 用统计方法。建立描述气体平衡状态的宏观量与相应 微观量之间的关系。 热力学的研究方法 能量法（宏观法） (下一章介绍)
2 x
1 1 2 2 p n m0 v nm0 v v 3 3
（分子的质量密度）
nm0
1 1 2 2 p n m0 v nm0 v v 3 3
2 x
压强公式也可写成
2 1 2 2 p n( m0 v ) n k 3 2 3
压强的物理意义 统计关系式 宏观可观测量
气体的宏观性质用一组状态参量（p,V,T）来描述
(1) 气体的压强 p (pressure) ——器壁单位面积受到的正压力
单位是 Pa (N/m2), 常用单位还有atm(大气压)，mmHg等
1atm 1.013 10 5 Pa 760 mmHg
(2) 气体的体积V (volume) ——气体所占的空间(容器的容积）
根据统计假设
v v v
2 x 2 y
玻意耳定律
2 ． 在 研 究 气 体 的 状 态 变 化 时 ， 我 们控采制变用量了 _________法，即先保持一个参量不变，研究其他两 个参量之间的关系，进而确定三个参量的变化规律． 3．使一定质量的气体在温度保持不变的情况下发生 的状态变化过程，叫做__等__温__过程，相应地，还有等 容过程和等压过程．
虑，A气体压强由液体传递后对h2的压力方向向 上，B气体压力、液体h2重力方向向下，液柱受 力 平 衡 ， 则 pBS ＋ ρgh2S ＝ pAS ， 得 pB ＝ p0 ＋ ρgh1 －ρgh2.
法二：取等压面法．
根据同种液体在同一液面处压强相等，在连通器内
灵活选取等压面.由两侧压强相等列方程求解压 强 ． 求 pB 时 从 A 气 体 下 端 选 取 等 压 面 ， 则 有 pB ＋ ρgh2＝pA＝p0＋ρgh1，所以pA＝p0＋ρgh1，pB＝p0＋ ρg(h1－h2)． 【答案】 p0＋ρgh1 p0＋ρg(h1－h2)
知能优化训练
我锁着母亲，锁着她半年了。我把她的白发和叨唠锁在了四楼。她趴在阳台边，像一棵半枯的藤蔓，在阳光里呼吸，在风雨里憔悴。她，在淡然地承接着岁月的眷顾。 最让母亲不堪的，这座灰旧的小楼还不是我的家。在这个陌生的地方，母亲常独自诉说。那时的母亲是孤独而忧郁的，她的叨唠里，最大的心结是走不回月下的故乡了。
图2－1－3
pS－p0S－mg＝ma 得 p＝p0＋mgS＋a. 总之，以上两种情况求压强时，首先是选好研究对象， 然后受力分析，特别要注意内、外气体的压力，最后 根据平衡条件或非平衡条件列方程求解．
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1.如图2－1－4所示，一个横截面积为S的圆筒形容 器竖直放置，金属圆板的上表面是水平的，下表面 是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质 量为M，不计圆板与容器内壁的摩擦．若大气压强 为p0,则被圆板封闭在容器中的气体压强等于( )
气体的压强、体积、温度间的关系
1.一定质量的气体的压强、体积的关系 （温度不变）
结大，体积减小；
体积增大，压强减小。
2.一定质量的气体的压强、温度的关系 （体积不变）
结论：一定质量的气体，在体积不变的情况 下，温度增大压强增大；温度减小， 压强减小
3.一定质量气体的体积、温度的关系 （压强不变）
一定质量的气体，在压强不变的情况下， 温度增大，体积增大；温度减小体积减小
理想气体：分子本身的体积忽略不计，除了 弹性碰撞之外分子力忽略不计的 气体。 实际气体在温度不太低，压强不太大的情况 下都可看作理想气体
PV／T＝mR／Mmol(恒量)
理想气体的内能由什么决定？
由物质的量、温度决定
思考
1.冬天的气球从室外带进室内容易爆烈，为什么？ 2.热水倒入水杯后拧上盖，水凉后盖子不易打开。 怎么办？
3.给自行车打气，冬天、夏天打入轮胎的空气哪个多？
高中物理气体的性质公式总结
高中物理气体的性质公式总结高中物理气体的性质公式1.气体的状态参量：温度：宏观上，物体的冷热程度;微观上，物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志热力学温度与摄氏温度关系：T=t+273 {T:热力学温度(K)，t:摄氏温度(℃)｝体积V：气体分子所能占据的空间，单位换算：1m3=103L=106mL压强p：单位面积上，大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力，标准大气压：1atm=1.013×105Pa=1900pxHg(1Pa=1N/m2)2.气体分子运动的特点：分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外，相互作用力微弱;分子运动速率很大3.理想气体的状态方程：p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量，T为热力学温度(K)｝注:(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关;(2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体，使用公式时要注意温度的单位，t为摄氏温度(℃)，而T为热力学温度(K)。
高中物理气体的性质1.气体的状态参量：温度：宏观上，物体的冷热程度;微观上，物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志，热力学温度与摄氏温度关系：T=t+273 {T:热力学温度(K)，t:摄氏温度(℃)｝体积V：气体分子所能占据的空间，单位换算：1m3=103L=106mL压强p：单位面积上，大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力，标准大气压：1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)2.气体分子运动的特点：分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外，相互作用力微弱;分子运动速率很大3.理想气体的状态方程：p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量，T为热力学温度(K)｝注:(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关;(2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体，使用公式时要注意温度的单位，t为摄氏温度(℃)，而T为热力学温度(K)。
物理知识点气体的压强和温度的关系
物理知识点气体的压强和温度的关系气体是物理学中重要的研究对象之一。
在研究气体性质的过程中，人们发现气体的压强与温度之间存在一定的关系。
本文将介绍气体的压强和温度的关系，并探讨其相关的知识点。
一、理想气体状态方程理想气体状态方程是描述气体行为的重要公式。
根据理想气体状态方程，气体的压强与温度有一定的关联。
理想气体状态方程的表达式为：PV = nRT其中，P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的物质的量，R为气体常数，T表示气体的温度。
二、压强和温度的关系根据理想气体状态方程可以得出，气体的压强与温度成正比，即温度升高时，气体的压强也随之增加；温度降低时，气体的压强也减少。
这是因为温度的升高会增加气体分子的动能，使分子运动更加剧烈，撞击容器壁的频率增加，从而增加了气体分子对容器壁施加的压力，进而增加了气体的压强。
三、温度的单位在物理学中，温度的单位有多种，常见的有摄氏度（℃）和开尔文（K）。
摄氏度是常用的温度单位，与开尔文之间有简单的转换关系：T(℃) = T(K) - 273.15在理想气体状态方程中，温度应使用开尔文表示，因为开尔文温标的零点是绝对零度，与分子的平均动能密切相关。
四、实际气体与理想气体需要注意的是，理想气体状态方程是在一定条件下对气体行为的近似描述。
在实际气体中，一些因素如分子间的相互作用、分子体积等会对气体的性质产生一定的影响。
当气体压力较高、温度较低时，理想气体状态方程对气体行为的描述就不太准确了，此时需要考虑气体的真实性质，并运用其他气体方程进行描述。
五、应用案例1. 汽车轮胎充气时，气体的压强与温度的关系对安全驾驶非常重要。
在高温天气下，汽车轮胎内气体受热膨胀，压强升高，如果不适当减少气体压力，轮胎可能会爆胎。
因此，驾驶员应定期检查轮胎气压，确保在安全范围内。
2. 工业生产中，气体的压强和温度关系也常被应用于化学反应器的控制。
在某些高温反应中，控制反应器内气体的温度可以调节反应速率和产物的选择性，从而提高产量和质量。
气体热能的计算公式
气体热能的计算公式
热力学是研究能量转化和热力转化的一门学科，其中涉及到热能的计
算公式有气体内能、气体的焓、气体的熵等计算公式。
1.气体内能的计算公式：
气体内能是气体分子在气体系统中的平均动能，它与气体的温度有关。
气体内能的计算公式为：
E=(3/2)*n*R*T
其中，E为气体的内能，n为气体分子的摩尔数，R为气体常量，T为
气体的温度。
这个公式适用于理想气体。
2.气体的焓的计算公式：
气体的焓是气体的内能和对流能量的总和。
它表示的是气体的热能与
机械能的总和。
气体的焓的计算公式为：
H=E+PV
其中，H为气体的焓，E为气体的内能，P为气体的压强，V为气体的
体积。
对于理想气体，由理想气体状态方程PV=nRT，可以将气体的焓的计
算公式简化为：
H=E+nRT
3.气体的熵的计算公式：
气体的熵是气体的混乱程度的度量，它表示了气体微观粒子间运动的无序性。
气体的熵的计算公式为：
S = nCp * ln(T2/T1) - nR * ln(V2/V1)
其中，S为气体的熵，n为气体分子的摩尔数，Cp为气体的定压比热容，T1、T2为气体的初始温度和终止温度，V1、V2为气体的初始体积和终止体积。
对于理想气体，定压比热容Cp是一个常数，等于定容比热容Cv加上气体常量R，即Cp=Cv+R。
因此，气体的熵的计算公式可以简化为：S = nCv * ln(T2/T1) + nR * ln(V2/V1)
以上就是关于气体热能的计算公式的介绍。
在应用这些公式时，需要注意所使用的气体性质和热力学参数。
2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题113气体(解析版)
2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练第十九章热学专题113 气体第一部分知识点精讲1．气体压强(1)产生的原因由于大量气体分子无规则运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强。
(2)决定因素①宏观上：决定于气体的温度和体积。
②微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度。
2.气体压强的求解方法（1）平衡状态下气体压强的求法（2）加速运动系统中封闭气体压强的求法恰当地选取与气体接触的液柱（或活塞）为研究对象，进行受力分析，然后依据牛顿第二定律列式求封闭气体的压强，把压强问题转化为力学问题求解。
2.典例分析汽缸开口向上对活塞，p汽缸开口向下对活塞，受力平衡：p汽缸开口水平对活塞，受力平衡：活塞上放置物以活塞为研究对象，受力如图乙所示。
由平衡条件(M+m)g开口向对水银柱，mgmg开上压强：向对水银柱，又由：开下压强：放对水银柱，受力平衡，类似开口水平的汽缸：柱气同种液体在同一深度的压强相等，在连通器中，灵活选取等压面，利用两侧压强相等求解气体压强。
如图所示，处压强相等。
管沿斜面方向：p2．理想气体(1)宏观上讲，理想气体是指在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体，实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体。
(2)微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，所以理想气体无分子势能。
[注4][注4] 理想气体是理想化的物理模型，一定质量的理想气体，其内能只与气体温度有关，与气体体积无关。
3．气体实验定律4．理想气体的状态方程一定质量的理想气体的状态方程：p 1V 1T 1 ＝p 2V 2T 2 或pVT ＝C 。
5．气体的分子动理论(1)气体分子间的作用力：气体分子之间的距离远大于分子直径，气体分子之间的作用力十分微弱，可以忽略不计，气体分子间除碰撞外无相互作用力。
(2)气体分子的速率分布：表现出“中间多，两头少”的统计分布规律。
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1、 什么是分子动能？分子动能跟什么因素有关？有 什么关系？ 2、什么是分子势能？分子势能跟什么因素有关？有 什么关系？ 3、什么是物体内能？物体内能与什么因素有关？ 4、什么是气体压强？气体压强与什么因素有关？
ห้องสมุดไป่ตู้、分子动能 温度
1、 分子具有动能：组成物体的分子在永不停息地做 无规则运动。 2、温度标志着物体内部大量分子做无规则运动的剧 烈程度，可以作为物体分子热运动的平均动能的 量度。 3、对于气体而言，温度是大量分子无规则热运动的 宏观表现。
二、分子势能 内能
1、分子势能：分子组成的系统具有由他们相对位置 决定的势能。 2、分子势能跟分子间的距离有关： （1）当 r=r0时，分子势能最小。 （2）规定当r为无穷远时， 分子势能为零。 （3）当r ＞ r0时分子势能随 分子间距离增大而增大。 （4）当r＜r0时分子势能随距 离的减小而增大。
3、 分子势能跟体积有关系。 4、内能：物体中所有分子做热运动所具有的动能和 分子势能的总和。 5、物体的内能与温度、体积有关。
三、气体压强
1、 气体压强是由大量分子频繁地碰撞器壁单位面积 上的平均作用力。 2、气体压强与气体分子的平均动能（温度）和气体 分子的密集程度（体积）两个因素有关。