5.1气体的状态参量
气体的状态参量
第11讲气体的状态参量知识精讲1．气体的状态参量(1)温度：温度在宏观上表示物体的冷热程度；在微观上是分子平均动能的标志．热力学温度是国际单位制中的基本量之一，符号T，单位K(开尔文)；摄氏温度是导出单位，符号t，单位℃(摄氏度)．关系是t＝T－T0，其中T0＝273.15K，摄氏度不再采用过去的定义．两种温度间的关系可以表示为：T＝t＋273.15K和ΔT＝Δt，要注意两种单位制下每一度的间隔是相同的．0K是低温的极限，它表示所有分子都停止了热运动．可以无限接近，但永远不能达到．(2)体积：气体总是充满它所在的容器，所以气体的体积总是等于盛装气体的容器的容积．(3)压强：气体的压强是由于气体分子频繁碰撞器壁而产生的．(绝不能用气体分子间的斥力解释！)一般情况下不考虑气体本身的重量，所以同一容器内气体的压强处处相等．但大气压在宏观上可以看成是大气受地球吸引而产生的重力而引起的．(例如在估算地球大气的总重量时可以用标准大气压乘以地球表面积．)压强的国际单位是帕，符号Pa，常用的单位还有标准大气压(atm)和毫米汞柱(mmHg)．它们间的关系是：1atm＝1.013×105Pa＝760mmHg；1mmHg＝133.3Pa.2．气体压强的计算气体压强的确定要根据气体所处的外部条件，往往需要利用跟气体接触的液柱和活塞等物体的受力情况和运动情况计算．三、典型例题例1．已知大气压强为p0 cmHg,一端开口的玻璃管内封闭一部分气体，管内水银柱高度为h cm，（或两边水银柱面高度差为h cm），玻璃管静止，求下列图中封闭理想气体的压强各是多少？分类剖析(一)平衡法压强确定例1竖直平面内有如图所示的均匀玻璃管，内用两段水银柱封闭两段空气柱a、b，各段水银柱高度如图所示．大气压为p0，求空气柱a、b的压强各多大？例2如图中两个气缸的质量均为M，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为m，左边的气缸静止在水平面上，右边的活塞和气缸竖直悬挂在天花板下．两个气缸内分别封闭有一定质量的空气A、B，大气压为p0，求封闭气体A、B的压强各多大？例3如图(1)所示，气缸静止在水平面上，缸内用活塞封闭一定质量的空气．活塞的质量为m，横截面积为S，下表面与水平方向成θ角，若大气压为p0，求封闭气体的压强p.(1)(2)例4如图(1)所示，大小不同的两个气缸A、B固定在水平面上，缸内的横截面积分别为S A和S B且S A＝3S B.两缸内各有一个活塞，在两个气缸内分别封闭一定质量的空气，并用水平杆相连．已知大气压为p0，气缸A内空气的压强为p A＝1.2p0，不计活塞和气缸间的摩擦阻力，求气缸B内空气的压强p B.(1)(2)。
气体的状态参量
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. • 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摄氏度 （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.
7. 封闭在气缸内一定质量的气体,如果保持气体体积 不变,当温度升高时,以下说法正确的是: ( B D ) A. 气体的密度增大 B. 气体的压强增大 C. 气体分子的平均动能减小 D. 每秒撞击单位面积器壁的分子数增多
AD ) 8．下列说法正确的是 ( A．气体的温度升高时，并非所有分子的速率都增大 B．盛有气体的容器作减速运动时，容器中气体的内能 随之减小 C．理想气体在等容变化过程中，气体对外不做功，气 体的内能不变 D．一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定增 大
第六节 气体的状态参量
• 把一个气球放到冰箱里: • （1）气球会发生怎样的变化？ • （2）用什么物理量来描述气球气 体的变化？
你知道 吗？
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.
5、压强的计算
• 如图所示，容器内的气体被活塞封闭着， 当活塞静止不动时（活塞与器壁之间的摩 擦不计），容器内的气体对活塞的压力跟 大气压力对活塞的压力平衡，容器内气体 的压强P等于大气压P0，即P= P0
气体的状态参量_高二物理教案_模板
气体的状态参量_高二物理教案_模板教学目标知识目标1、知道气体的温度、体积、压强是描述气体状态的状态参量，理解描述状态的三个参量的意义．2、在知道温度物理意义的基础上；知道热力学温度及单位；知道热力学温度与摄氏温度的关系，并会进行换算．3、知道气体的体积及其单位．并理解气体的压强是怎样产生的，能运用分子动理论进行解释；知道气体压强的单位并能进行单位换算；会计算各种情况下气体的压强．能力目标1、运用所学的力学及运动学知识计算各种情况下气体的压强，总结出求解气体压强的方法．明确气体的状态及状态参量是—一对应的关系．情感目标培养学生的分析、解决问题的能力及综合应用所学知识解决实际问题的能力．教学建议教材分析气体压强的概念及计算是本节的重点，关于压强的产生，教材在本章第五节分子动理论中——对气体压强产生做了详细的介绍，而运用示例来讲解压强的计算，例题中分析了被水银柱封闭的空气柱在三种放置状态时的压强求解，利用前面所学的力学知识，分析水银柱受力的平衡条件，得到了气体压强值，教学时，注意让学生在复习初中内容的基础上，观察演示实验，讨论压强计算的公式并进行必要的练习，着重解决一下“气体的压强”问题，为以后的几节学习扫清障碍．教法建议针对本章的重点——气体压强的计算，通过以前学过的固体和液体的压强知识来理解气体压强的概念；用力学观点来计算气体的压强，把力学和热学联系起来．教学设计方案教学用具：压强计教学整体设计：教师引导学生复习压强、力平衡、牛顿定律等力学知识引入气体压强等热学参量，再让学生做实验掌握气体压强的测量，通过例题讲解使学生掌握气体压强的求法．教学目标完成过程：（一）课堂引入教师讲解：在前面一章中，我们主要研究了物质的三种存在状态：气、液、固中的两种——固体和液体，由于气体分子排布的特点，使得气体分子具有一些特有的性质，今天，我们便开始研究气体．（二）新课讲解教师讲解：为了描述我们的研究对象，针对气体的热学特性，我们用体积、压强和温度物理量等来标识气体，这几个用来描述气体状态的物理量叫做气体的状态参量．1、温度（T）温度是表示物体冷热程度的物理量，是物体分子平均动能的标志．（1）测量：用温度计来测量．（2）温标：温度的数值表示法．①摄氏温标：规定在1atm下冰水混合物的温度为0℃，沸水的温度为11℃，中间分成100等份，每一份为1℃，通常用t表示，单位为摄氏度（℃）．②热力学温标：规定－273.15℃为零开，每1开等于1℃，通常用T表示，单位为开尔文（K）．③两种温标的关系：教师强调：一般题目所给的温度都为摄氏温度，但计算时一般用热力学温度，最后结果应转化为摄氏温度．2、体积（V）气体的体积就是指气体分子所充满的容器间体积，即为容器的容积．教师强调：这个容积不是分子本身的体积之和，气体分子间有很大的间隙，容积变化，气体的体积也随之变化．气体的单位有：等，它们间的换算关系为：教师强调：若气体封闭在粗细均匀的容器中，体积通常可用其长度来表示，但切勿误认为长度单位就是体积的单位．3、压强（p）气体作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强，它是由大量气体分子在热运动中频繁地碰撞器壁而产生的，它的大小决定于气体的密度和气体分子的平均动能．压强的单位有：Pa、atm、cmHg、mmHg等，它们间的换算关系为：演示实验：观察压强计，理解其原理，并用压强计测气体的压强．教师强调：①气体对容器的压强和器壁给予气体的压强是相等的，因此在很多情况下，只要直接计算外界加于气体的压强，就可以知道气体本身的压强．②在开口的容器中，不管气体温度如何变化，气体的压强总是等于该地的大气压强．③在确定液体内部的气体的压强时，必须计算液面上的大气压强．或④凡遇到压强相加或相减时，应注意统一单位．（三）例题讲解1、首先对书中例题进行分析：针对水银柱的不同运动情况让学生分组讨论分析．2、参考“典型例题”，教师可以将例题1扩展：为了更好的研究不同运动情况下封闭气体的压强，可以通过研究气缸与活塞的运动，假定气缸有竖直向上或竖直向下或水平向左或水平向右的加速a情况下，计算封闭活塞中的气体的压强，最后总结出各种情况下计算压强的方法．4、状态及状态变化——对应关系（1）状态：对一定质量的气体来说，如果温度、体积和压强都不变，我们就说气体处于一定的状态中．（2）状态变化：如果气体的状态参量发生变化，我们就说气体的状态发生了变化．教师强调：一定质量的气体发生状态变化时，至少有两个状态参量发生变化，不可能只有一个状态参量变，而其他两个状态参量不变，这一章的后面就是研究气体在发生状态变化时，状态参量之间的关系．（四）总结、扩展1、描述一定质量的气体的状态参量有温度、体积和压强，气体处于一定的状态，对应一定的状态参量，即状态及状态参量是—一对应的，气体发生状态变化时，其状态参量也随之发生变化，状态参量的变化存在一定的规律——气体状态方程．2、各种情况下气体压强的计算，可以用以前学过的规律（平衡条件、牛顿第二定律）用力学观点求解．3、气体状态参量可作为物理论学综合题的结合点．（五）解决课后练习，布置作业第三节安全用电教案二（一）触电及触电的危险．人体是导体，当人体上加有电压时，就会有电流通过人体．当通过人体的电流很小时，人没有感知；当通过人体的电流稍大，人就会有“麻电”的感觉，当这电流达到8～10mA时，人就很难摆脱电压，形成了危险的触电事故，当这电流达到100mA时，在很短时间内就会使人窒息、心跳停止．所以当加在人体上的电压大到一定数值时，就发生触电事故．通常情况下，不高于36V的电压对人是安全的，称为安全电压．照明用电的火线与零线之间的电压是220V，绝不能同时接触火线与零线．零线是接地的，所以火线与大地之间的电压也是220V，一定不能在与大地连通的情况下接触火线．（二）几种触电类型．（1）家庭电路中的触电：人接触了火线与零线或火线与大地．①人误与火线接触的原因．a．火线的绝缘皮破坏，其裸露处直接接触了人体，或接触了其它导体，间接接触了人体．b．潮湿的空气导电、不纯的水导电——湿手触开关或浴室触电．c．电器外壳未按要求接地，其内部火线外皮破坏接触了外壳．d．零线与前面接地部分断开以后，与电器连接的原零线部分通过电器与火线连通转化成了火线．②人自以为与大地绝缘却实际与地连通的原因．a．人站在绝缘物体上，却用手扶墙或其它接地导体或站在地上的人扶他．b．人站在木桌、木椅上，而木桌、木椅却因潮湿等原因转化成为导体．③避免家庭电路中触电的注意事项．a．开关接在火线上，避免打开开关时使零线与接地点断开．b．安装螺口灯的灯口时，火线接中心、零线接外皮．c．室内电线不要与其它金属导体接触，不在电线上晾衣物、挂物品．电线有老化与破损时，要及时修复．d．电器该接地的地方一定要按要求接地．e．不用湿手扳开关、换灯泡，插、拔插头．f．不站在潮湿的桌椅上接触火线．g．接触电线前，先把总电闸打开，在不得不带电操作时，要注意与地绝缘，先用测电笔检测接触处是否与火线连通，并尽可能单手操作．（2）高压触电．高压带电体不但不能接触，而且不能靠近．高压触电有两种：①电弧触电：人与高压带电体距离到一定值时，高压带电体与人体之间会发生放电现象，导致触电．②跨步电压触电：高压电线落在地面上时，在距高压线不同距离的点之间存在电压．人的两脚间存在足够大的电压时，就会发生跨步电压触电．高压触电的危险比220伏电压的触电更危险，所以看到“高压危险”的标志时，一定不能靠近它．室外天线必须远离高压线，不能在高压线附近放风筝、捉蜻蜓、爬电杆等等．（三）发生触电事故后的措施1．如果发现有人触电了，下列哪些措施是正确的？A．迅速用手拉触电人，使他离开电线．B．用铁棒把人和电源分开．C．用干燥的木棒将人和电源分开．D．迅速拉开电闸、切断电源．通过讨论要学生明确：处理触电事故的原则是尽快使触电人脱离电源，而避免在处理事故时，不使其他人再触电，所以A．B两项是绝对错误的．2．如因电线短路而失火，能否立即用水去灭火？为什么？要学生明确：不能，因水可导电，会加重灾情．必须迅速切断电源，用砂土、灭火器扑灭火焰．（四）安全用电原则电器设备安装要符合技术要求.不接触高于36V的带电体.不靠近高压带电体.不弄湿用电器.不损坏电器设备中的绝缘体.第四节电阻的串联教案一(一)教学目的1．理解串联电路的总电阻跟各个串联电阻的关系，并能推导出来；2．会运用串联电路的特性和欧姆定律解决简单的串联电路问题；3．初步领会等效替换法和分析综合法的基本思想，以及分析电路问题的思路．(二)教具6伏电源，2欧、3欧、5欧、10欧定值电阻各一个，演示用安培计、伏特计、开关、滑动变阻器各一个．(三)教学过程1．提出问题引入新课教师：如果你的收音机不响了，检查后发现有一个200欧姆的电阻烧坏了，需要更换．但是你手边又只有一个100欧和几个50欧的电阻，能否用它们组合起来，使组合的电阻相当于一个200欧的电阻呢？学习了电阻的串联的知识后，你就会知道这种等效替换是容易实现的．板书：电阻的串联2．新课教学教师：把电阻一个接一个地连接起来，就叫电阻的串联．(板画图l，但其中的I、U1、U2、……等暂不标出)下面我们通过实验来找出串联电路的总电阻跟各个串联电阻的关系．为此我们先要根据欧姆定律，用伏安法测出每一个电阻的阻值，再测串联电路的总电阻值．(板画图2和实验记录表格，接着进行演示．边实验读取数据，边让学生计算阻值和填写记录表)演示实验(1)分别先后将2欧、3欧、5欧定值电阻接于图2的A、B之间，测算其阻值．(2)撤去5欧电阻时，不移动变阻器滑动片的位置，把2欧和3欧电阻串联起来接于A、B之间，发现安培计和伏特计的读数跟接5欧电阻时相同．教师说明，2欧和3欧电阻串联后的等效电阻(总电阻)为5欧．(3)把10欧电阻接入A、B之间，测算其电阻值．(4)撤去10欧电阻，但保持变阻器滑动片位置不变，把2欧、3欧、5欧电阻串联后接到A、B间，发现安培计和伏特计示数跟接10欧电阻时相同，说明串联总电阻是10欧．教师：大家分析一下实验记录，看串联电路的总电阻跟各个串联电阻有什么关系？(学生答后，教师要求学生将结论填入课本上留出的空白处)教师：刚才的实验不仅得出了串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，而且还看到，当用2欧、3欧电阻串联后去代替5欧电阻或用2、3、5欧电阻串联代替10欧电阻时，电路中的电流、电压跟接5欧或10欧电阻时一样．这就是说用2、3欧或2、3、5欧的串联电阻替换5欧或10欧电阻时，没有改变电路的电流、电压效果．所以常常把串联电路的总电阻叫做等效电阻，即这个串联电路等效于一个阻值为一定的电阻．用几个电阻联成电路去等效替换一个电阻，或用一个电阻去等效替换一个电路的方法叫等效替换法．现在大家用等效替换法解决这节课开头时提出的问题：怎样用一个100欧的电阻和几个50欧的电阻去替换一个200欧的电阻？(学生齐答)教师：回答得好！请大家根据决定导体电阻大小的因素想一想，为什么导体串联起来后的总电阻会比其中任何一个电阻都大呢？(若学生迟疑，可指导学生看课文中相应的叙述) 教师：刚才实验得出的电阻关系可不可以运用我们已学过的欧姆定律及关于串联电路的电流和电压知识推导出来呢？可以的！为此先在电路图(图1)上把各个电阻和整个电路的电流、电压用下标区别标志出来(教师标志)．应用欧姆定律于串联电路和每一个电阻，得(以下教师一边解说推导思路一边板书，下面括号中的内容可以只叙述，不板书出来) 板书：电阻关系式的推导：由I=U／R，U=IR(分别对串联电路和各个电阻得)U=IR，U1=I1R1，U2=I2R2，U3=I3R3 (1)(根据前面学到的串联电路知识可知)I=I1=I2=I3 (2)U=U1+U2+U3 (3)∴IR=IR1+IR2+IR3R=R1+R2+R3 (4)教师：(4)式与实验结论一致．推导的根据是欧姆定律和串联电路的电流、电压特点，这也是我们解串联电路时的根据．从推导中看到，欧姆定律既可用于各个导体，也可能用于整个电路．这时要注意各个电阻的U、I、R要用不同的下标区别，且同一电阻的U、I、R 要用相同的下标，以正确表达欧姆定律公式中各量是同一导体的量，解电路时这样“下标配套”是避免出现“张冠李戴”的错误的好措施．3．应用教师：请大家阅读课本例题1和2．(例题题文和解从略)阅读时注意领会课文在解题之前对问题的分析，理清解题思路和步骤．(学生阅读5分钟，教师板画出图3和图4后巡视答疑)请哪位同学说说例题1的解题步骤？(学生会根据课文的分析答：“先求出R1、R2串联的总电阻，再根据欧姆定律求出电路中的电流”)教师：回答出了解题的主要步骤．有一点请大家注意，课文分析中首先提出的是“画出电路图”，这个解题的准备步骤很重要，根据题意画出电路结构图，并把已知量的符号(包括下标)、数据和待求量的符号标在图上，使题意在图上一目了然，便于我们分析已知量和待求量的联系，迅速理清解题思路．这个技能大家在解题时要注意练习，学到手．例题1的解题思路是这样的，先从与已知量(R1、R2)相关的规律(R=R1+R2)出发，解出与待求量(电路电流)相关的未知量(R)，然后再用与待求量相关的规律求出待求量．简单说就是从已知分析到待求．板书：分析问题的思路：已知→待求这种思路对解答较简单的问题是简捷有效的．分析问题也可以沿着相反的思路进行，即从与待求量(I)相关的规律(I=U／R)出发，沿着“为求得待求量I，已知U，需求未知量R，而R与规律R=R1+R2相联系，R1、R2已知，故I可求．简单说，就是从待求分析到已知．这思路可用下面的图式表示．板书：待求→已知在分析比较复杂的问题时，这种分析思路容易找准分析方向，可以形象地叫做“跟踪追击”，从未知跟踪到已知．比如，例题2的分析思路可以这样进行：边板书边解释)分析清楚后，可以像课本那样书写：先解(B)、(C)两式，最后解(A)式，请大家从R=R1+R2出发分析“跟踪追击”，找出例题2的另一种解法．(全体学生练，请一位优等生到黑板上解) 教师：刚才的解法的分析思路可表达如下：教师：从例题的解答中还可以看出，所根据的规律分为两类：一类是串联电路整体的物理量(“总”量)与每一个电阻的同种物理量(“部分”量)的关系，即(2)、(3)、(4)式；另一类是每一个电阻或整个电路的电流、电压、电阻的关系，即用欧姆定律表达出的(1)式．因此，我们在分析问题时，既要分析一个电阻上各量的关系，又要分析各电阻与整个串联电路的联系．这种把整体和部分联系起来综合分析的方法，既是课本导出(4)式的基本方法，也是我们今后分析处理电路问题的基本方法，大家要细心领会．板书：分析问题的方法：等效替代法；综合分析法．4．小结教师：到现在为止，我们学习了电学的两类规律，初步接触到了等效替代法和整体、部分综合分析法．请大家在复习和练习中注意领会上述内容，并用以去解答课本“想想议议”中提出的问题(其内容是：“猜猜看，把电阻R1、R2、R3、…Rn串联起来，它们的总电阻是多少？你能够用推导的方法来证明你的猜想吗？”)，希望能有同学找到不止一种证明方法．5．布置作业(1)一根铜线和一根镍铬合金线，长短粗细都相同，把它们串联在电路里，哪根导线上的电压大？哪根导线中的电流大？为什么？(2)把一个内电阻r=0.1欧的安培表与一个R=100欧的电阻串联后接在电源上，与电路中不接安培表比较，安培表接入对电路有什么影响？这种影响在什么情况下可以忽略不计？在我们所做的实验中都没有考虑这种影响，为什么？(3)试证明，由电阻R1、R2串联后接在电源上，串联电路的总电压与任一电阻上的电压之比等于总电阻跟该电阻之比；两电阻上的电压跟两电阻的阻值成正比．(四)设想、体会1．本教案设计时，一方面遵循教材的编写思想，使学生明白物理规律既可以直接从实验得出，也可以用已知规律从理论上导出，注意设计和用好演示实验，对电阻关系式进行细致的推导．但重点落在充分运用教材的课首问题、实验结果、对电阻关系的推导，以及例题中涉及的物理实际问题，浅显具体地阐明分析问题的思路和方法．2．演示实验的设计用了三个定值电阻和五步实验，两次得出电阻关系．这既为学生理解电阻关系式提供了事实依据，又为介绍等效方法和应用等效方法解决引出课题的问题提供了感性认识，使引入性问题、实验、讲授、论证统一起来，还为师生在思考和评议“想想议议”中用等效法进行论证奠定了基础．3．教案设计让学生自己先看课文的例题及其分析与解，既是为了发挥学生学习的主动性，也是为了教师后面介绍分析问题的思路和方法创造较好的教学情境．相当一部分学生在阅读例题2的分析时，不易把握所用的推理方法(正反推理)及相应的思路．这就为教师阐述“跟踪追击”法(反向推理法)创造了事实基础和情绪基础．教案先利用例题1的简单情况介绍正向推理(已知—→待求)和反向推理(待求—→已知)方法，在分析例题2时，介绍反向推理的优点，并引导学生自己用反向推理方法从R=R1+R2出发分析问题，既强化了学生对反向推理方法的基本思路的认识，又通过一题多解向学生展示了解决问题的思路和方法不是唯一的．反向推理以其推理方向容易选准的特点而易于为初学者掌握，强化学生对它的认识是很有必要的．4．欧姆定律中各量是同一电路或同一导体的量，对初学者来说是一个容易出错的问题．在串联电路的教学中第一次有了帮助学生正确认识这一点的客观条件．教学中应充分利用这一条件，强化学生对欧姆定律的理解和应用的认识．教案在推导出电阻关系后，特别强调“下标配套”，在讨论解题步骤时，对“画出题意图”一步加以强调，其目的之一就在于强化对欧姆定律及其应用的理解．5．教案的这种安排，为下节课顺利学习并联电路打下了基础．把“想想议议”留到下节课开始去讨论，除了因为讨论思路和方法使课时稍偏紧的原因外，更主要的是在下节课开头来讨论，可以复习本节课涉及的分析思路和方法，为发挥学生学习的主动性，顺利学好并联电路的知识铺平道路．注：本教案依据的教材是人教社初中物理第二册。
气体的状态参量
隔是相同的，T t．
利用热力学温标的主要意义在于：可简化热 力学方面的公式．明确了绝对零度（零开） 是低温的极限，只能无限接近，不能达到．
三、体积：描述气体的几何性质
1．由于气体分子的热运动，每一部分都要充满所给予它 的整个空间．
（4）对于处在加速运动的容器中的气体，无论是被活塞还 是液柱密封，都要把活塞或液柱作为研究对象，进行受 力分析，把气体压强对活塞或液柱的压力作为所受外力 中的一个，利用牛顿运动定律通过计算确定出气体的压 强．
小结：
温度、体积、压强是描述气体的三个状态参 量．
对于一定质量的气体来说，如果温度、体积 和压强这三个量都不变，则说气体处于一定 的状态中，如果三个量中有两个改变或者三 个都发生改变，则说气体的状态发生了变化， 只有一个量发生变化是不可能的．
二、温度：描述气体的热学性质
1．温度的宏观含义：温度是表示物体冷热程度 的物理量．
2．温度的微观含义：温度是物体内部分子无规 则运动（热运动）的剧烈程度标志． 温度越高，物体内部分子的热运动越剧 烈．具体地说，温度的微观含义是分子热运动 的平均动能的标志．
3．温标：温度的数值表示法
摄氏温标 摄尔萨斯和施勒默尔提出摄氏温标是以一个标 准大气压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之间分100等份而得 到，每一等份为1摄氏度（1℃）．用摄氏温标 表示的温度叫摄氏温度．符号为t．单位为摄 氏度（℃）．
第一节 气体的状态参量
一、气体的状态参量
1．气体的状态：气体的各种性质的总和称为气 体的状态，对于气体，它有各种性质，如几 何性质、力学性质、热学性质等．这些性质 的总和决定了气体所处的状态．
气体的状态参量及气态方程
⽓体的状态参量及⽓态⽅程⽓体的状态参量及⽓态⽅程[内容综述]1. 明确⽓体的状态是指⽓本的热⼒学平衡状态。
可以⽤压强P、体积V和温度T来描述⼀定质量的某种⽓体的热⼒学平衡状态。
2. 知道理想⽓体是⼀种物理模型，理想⽓体的状态变化遵守三个实验定律，并能由此导出理想⽓体的状态⽅程。
3. 知道⽤分⼦动理论的观点对理想⽓体模型及其状态参量作出微观解释。
[要点讲解]1. ⽓体的状态参量我们的研究对象是容器中的确定的⽓体，当它和外界不发⽣能量交换时，⽓体就处于平衡状态，但与⼒学中的平衡状态不同，⽓体的分⼦是在不停地运动着的。
称为热动平衡状态（以下简称平衡态）。
实验表明，处于平衡态的某⼀⽓体，只需压强P、体积V和温度T三个参量来描述，不同的平衡态对应⼀组不同的（P、V、T）值。
P、V、T这三个参量，只有两个是独⽴的。
因⽽对于⼀个确定的⽓体对象，两个不同的状态，只可能有⼀个参量取相同值。
即不可能保持两个参量不变⽽单独改变第三个参量来实现状态的变化。
如果假定P、V是独⽴的，则T是P、V的状态函数，可表⽰为T＝f(P、V)此函数关系称为⽓体的状态⽅程。
其具体表达式要由实验来确定。
2.⽓体实验定律(1)玻意⽿定律实验表明，在温度不太低（与常温相⽐），压强不太⼤（与常压相⽐）的实验条件下，⼀定质量的⽓体温度保持不变时，它的压强与体积的乘积是⼀个常量。
即PV＝C (1)常量C由温度决定。
(2)查理定律实验表明，⼀定质量的⽓体，体积不变时，它的压强跟热⼒学温度成正⽐。
即(2)(3)盖·吕萨克定律实验表明，⼀定质量的⽓体，压强保持不变时，它的体积跟热⼒学温度成正⽐。
即(3)3. 理想⽓体的状态⽅程严格遵守三个实验定律的⽓体称为理想⽓体。
对于⼀定质量的理想⽓体，当由状态1（参量为P1、V1、T1）变化到状态2（参量为P2、V2、T2）时，可由上述(1)、(2)、(3)三个⽅程中的任意两个（并设定中间态）推导出(4)上式称为理想⽓体的状态⽅程。
高二物理 气体的状态参量知识精讲 新人教版
高二物理 气体的状态参量知识精讲 新人教版【本讲教育信息】一. 教学内容：气体的状态参量二. 知识要点：（一）气体的状态参量1. 气体的温度（1）温度是表示物体冷热程度的物理量，是分子热运动平均动能的标志。
（2）温标、热力学温标。
温度的数值表示法叫温标。
热力学温标是英国科学家开尔文创立的。
单位为开（K ），把C ︒-273作为零度，又叫绝对零度，每一度的大小与1℃大小相等，热力学温度（又称绝对温度）T 与摄氏温度t 间的关系：k t T 273+=。
2. 气体的体积（1）气体的体积指气体分子所能达到的空间。
在容器内的气体，体积为容器容积。
（2）单位：米3（m 3）、升（L ）、毫升（mL ）。
3. 气体的压强（1）是由于大量气体分子对器壁频繁地碰撞而产生的。
（2）决定因素：单位体积中的分子数：分子的平均动能。
（3）单位国际单位为帕斯卡，符号为Pa 。
其它常用单位：标准大气压（atm ），厘米汞柱（cmHg ）。
换算：Pa cmHg atm 510013.1761⨯== )()(Pa gh mHg h ρ=（33/106.13m kg ⨯=ρ）三. 热学知识点精析：（一）分子动理论要点1. 用阿伏伽德罗常数估算有关物理量阿伏伽德罗常数A N 是宏观物理量（物质的体积V 、物质的质量m 、物质的密度ρ，摩尔体积mol V 、摩尔质量M ）和微观物理量（分子体积0V 、分子质量0m 、分子数n ）之间联系的桥梁。
（1）分子的质量Amol A N V N M m ρ==0 （2）固体、液体分子的体积AA mol N M N V V ρ==0（3）分子数molA A mol A A V mN M N V V VN M mN n ρρ==== [例1] 已知水的密度为33/101m kg ⨯，摩尔质量是0.018kg/mol ，水分子的直径约为⨯9.3m 1010-，试由此推算阿伏伽德罗常数的数值（结果保留两位有效数字）。
描述气体状态的状态参量
描述气体状态的状态参量气体状态的状态参量一般包括压强、温度和体积。
这三个参量描述了气体的物理特性，对于研究和理解气体行为非常重要。
接下来，我们将分别介绍这三个状态参量，并探讨它们对气体状态的影响。
压强是气体状态的一个重要参量。
压强描述了气体分子对容器壁的碰撞力度。
当气体分子的碰撞频率和力度增加时，气体的压强也会相应增加。
压强的单位是帕斯卡（Pa），常用的还有标准大气压（atm）和毫米汞柱（mmHg）。
根据理想气体状态方程，压强与气体分子的个数、温度和体积有关。
当其他条件不变时，压强与气体分子的个数成正比，与温度和体积成反比。
温度是气体状态的另一个重要参量。
温度描述了气体分子的平均动能。
当气体分子的平均动能增加时，气体的温度也会相应增加。
温度的单位包括摄氏度（℃）和开尔文（K）。
根据理想气体状态方程，温度与气体分子的平均动能成正比，与压强和体积成正比。
温度的改变会导致气体分子运动状态的变化，进而影响气体的性质和行为。
体积是气体状态的第三个重要参量。
体积描述了气体所占据的空间大小。
当气体的体积增加时，气体分子间的碰撞频率和力度减小，从而导致压强的降低。
体积的单位包括立方米（m³）和升（L）。
根据理想气体状态方程，体积与温度和压强成正比，与气体分子的个数成正比。
体积的变化会影响气体分子间的相互作用，从而影响气体的性质和行为。
压强、温度和体积是描述气体状态的重要参量。
它们相互关联，共同决定了气体的性质和行为。
在研究气体时，我们需要控制和改变这些参量，以便更好地理解气体的特性和行为规律。
通过深入研究气体状态的状态参量，我们可以更好地应用气体知识于实际生活中，例如在工业生产、环境保护和能源利用等方面。
希望通过本文的介绍，读者对气体状态的状态参量有了更深入的了解。
《气体状态参量》课件1
述气体的状态，并把这几个物理量叫做气体的状态参量．
温度、体积、压强 都确定时，我 1．当一定质量气体的_________________ 们就说这部分气体具有一定的状态，因此把体积、温度和压强 ______________
叫做一定质量气体的状态参量． 2．气体的体积(V)．
气体分子所能达到的空间 ，也就是气 气体的体积是指________________________
答热程度的物理量；是物体内部热运动 平均动能的标志． 用摄氏温标表示的温度叫做摄氏温度，用t表示，单位 是摄氏度，符号是℃. 在国际单位制中，以热力学温标表示温度，叫做热力学 温标(或绝对温标)．用热力学温标表示的温度，叫做热力学 温度(或绝对温度)．热力学温度用T表示．热力学温度的单位
可能达到．
就每一度的大小来说热力学温度和摄氏温度是相同的， T＝t＋273.15 K ． 即______________
4．气体的压强． 单位面积上的压力 叫 (1)气体的压强：气体作用在器壁_________________ 做气体的压强． (2)压强的单位：在国际单位制中，压强的单位是 帕斯卡 ，简称____ 帕 ，符号____ Pa ． ________ 1帕斯卡(Pa)＝1牛/米2 (N/m2)
1标准大气压(atm)＝____ 76 厘米汞柱(cmHg)＝____ 760 毫米汞
柱(mmHg)＝1.013×105 Pa ≈ 1×105 Pa
5．从气体分子运动论的观点看来，气体压强是 大量的气体分子频繁地碰撞器壁 ____________________________而产生的．气体压强跟
气体分子的平均动能 __________________和分子的密集程度 ______________有关．
气体的状态参量
气体的状态参量
气体的状态参量是指帮助我们识别某一时刻或某一地点物质状态的特性。
气体的典型状态参量有压强、密度、比容、比体积、弹性系数、粘度、热容等。
压强（Pressure）即气体的外力，其特征就是能够驱动气体在容器内流动，在标准大气压下，1立方分米的气体的压强就是1千帕，而在室外，其大气压变化会影响压力的变化。
密度（Density）是指气体的质量与体积的比率，密度与气体的温度和压强有关，由伯努利方程可知，密度与温度成正比，与压力成反比。
比容（Specific Volume）指的是单位质量的气体能容纳的单位体积。
比容与温度的变化成正比，与压强的变化成反比。
比体积（Specific Weight）指的是单位质量气体的体积，一般情况下，它与比容按一定关系变化，它与压强成正比，与温度成反比。
弹性系数（Bulk Modulus）即气体的弹性力，它指气体在受到外力时，其体积会发生变化，但当外力结束时，气体会回复原始状态。
弹性系数与气体的压强、浓度，以及温度有关。
粘度（Viscosity）是指气体或液体移动时的阻力，粘度与温度有关，随着温度的上升，粘度降低，粘度当前也会与压强变化有关。
热容（Thermal Capacity）指的是气体的热容量，即气体内部的热量，其大小决定于气体的温度、压强和浓度。
一般来说，热容是一个非常大的量，在同一温度和压强下，不同浓度的热容量也不一样。
以上是常见的气体状态参量，可以完整地表示气体的状态，每一个状态参量都有特定的变化规律，特定的场合需要结合相应的环境条件进行计算才能得出准确的结果。
气体状态参量的重要性非常大，它们是我们了解气体特性的基础，为后续的气体处理工作奠定基础。
气体的性质公式总结
气体的性质公式总结
微观上 ,物体内局部子无规那么运动的剧烈程度的标志 ,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。
1、气体的状态参量：温度：宏观上 ,物体的冷热程度
1.气体的状态参量：
温度：宏观上 ,物体的冷热程度；微观上 ,物体内局部子无规那么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)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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.
• 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 ＝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 .
K
0C
276
275 274 273
3
2 1 0
0 T t
- 273
三、体积
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. • 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摄氏度（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.
4.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 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
• 把一个气球放到冰箱里，气球里面的 气体的体积、温度、压强都会变化。 • 对于一定质量的气体来说，如果温度、 压强和体积都不变，我们说气体处于 一定的状态中。如果三个量中有两个 发生变化，或者三个都发生变化，我 们就说气体的状态发生了改变。
小结
1.温度是描述气体热学特征的物理量。 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。 热力学温度与摄氏温度的数量关系 T= t + 273.15K 4.体积是描述气体几何特性的物理量；体积单位换 算。 5.压强是描述气体力学特性的宏观参量。 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。
5.1 气体的状态参量
• 把一个气球放到冰箱里: • （1）气球会发生怎样的变化？ • （2）用什么物理量来描述气球气 体的变化？
你知道 吗？
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.