一级结构基础之气体的状态和状态参量结构工程师考试

文章作者 100test 发表时间 2009:01:05 16:21:26
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　　1．温度
　　（1）对温度物理意义的认识
　　宏观：温度表示物体的冷热程度。
　　微观：温度标志着物体内部分子无规则运动的剧烈程度；温度是物体分子平均动能的标志。
　　（2）温度与温标
　　温标即温度的数值表示法。
　　摄氏温标——摄氏温度t
　　热力学温标——热力学温度T
　　2．气体的体积
　　（1）气体体积是指气体分子充满的空间，即容器的容积。
　　（2）这个容积不是气体分子本身的体积之和，气体分子之间是有空隙的。
　　（3）气体的体积用字母V表示。
　　（4）国际单位制单位m³、dm³、cm³
　　L=10^-3m³=1dm³　　
　　3．气体的压强
　　（1）用水银压强计测容器中气体的压强请同学们讨论一下：若实验显示的是图甲所示的情况，那么容器中的气体压强比外界大气压是大还是小？写出数学表达式。若实验显示的是图乙所示的情况，那么容器中的气体压强比外界大气压是大还是小？写出数学表达式。
　　这里用p0表示大气压强，p表示容器中气体的压强，h表示两个水银面的高度差，ph表示高度为h的水银柱产生的压强，引导学生写出数学表达式：
　　图甲 p=p₀ p_h
　　图乙 p=p₀-p_h

　　（2）气体的压强是怎样产生的？
　　举例1 用一小把针刺手心，随着针刺频率的增加，手心的感觉会有什么变化？
　　举例2 气体分子运动模拟实验器，定性模拟大量气体分子频繁地碰撞器壁产生持续的均匀压力，形成对器壁的压强。
　　举例3 大量密集的雨点接连不断地打在雨伞上，对伞面产生一个持续的压力。
　　在对上述举例讨论、观察后，引导学生归纳出气体压强的产生原因：
　　大量气体分子对器壁的频繁碰撞，形成了对器壁的压强。
　　（3）什么因素决定一定质量的气体压强的大小？（引导学生进行分析、归纳）

　　①分子的密度（单位体积内的分子数）——分子密度越大，在单位时间内器壁的单位面积上受到的分子撞击次数就越多，产生的压强也就越大。
　　而气体的分子密度由气体的摩尔数和气体的体积所决定。
　　②分子的平均速率——分子运动越剧烈，平均速率越大，那么在单位时间内器壁单位面积上受到分子撞击的次数越多，而且每次撞击的作用也越大，气体的压强也就越大。
　　而气体分子的平均速率是由气体的温度反映的。
　　结论：对于一定质量的气体，体积和温度是决定气体压强的因素。
　　（4）大气压强是怎样产生的？
　　实验和理论证明：
　　①大气层中的气体，其单位体积内的分子数是随高度而递减的；
　　②大气层中不同高度的气体，分子密度不同和温度不同，产生的大气压强也就不同；
　　③分子的频繁碰撞——大气压强产生的原因。
　　举例 一只空杯子，在杯口轻轻地盖上一张小纸片，说明你将会看到的现象并说明其原因。
　　4．气体的状态与状态的变化
　　（1）对于一定质量的气体，如果温度、体积和压强都不变，就说气体处于一定的状态中。
　　（2）如果三个量都变了，或其中两个量变了，就说气体的状态变了。
　　（3）三个量中只有一个量改变而其他两个量不改变的情况不会发生。