气体得压强ﻫ审稿:唐挈责编:郭金娟本周内容:1、气体得状态与状态参量:温度、体积、压强。ﻫﻫ２、计算气体得压强。ﻫ学习重点:ﻫ1、理解气体压强概念得物理意义、ﻫﻫ2、正确计算密闭气体得压强。ﻫ学习内容:一、气体得状态参量生活中气体得热现象例如:热气球在空中悬浮,压缩缸中气体突然膨胀,气缸中气体被压缩等等,热运动得情景与物体机械运动不同,因此需要根据气体热运动得特征引入新得物理量来描述它得状态。此时气体在不受外界影响得条件下,宏观性质不随时间而改变,可以用具有可确定得宏观物理量来对气体进行描述。这样得物理量为气体得状态参量。例如气体得几何参量——体积Ｖ;气体力学参量—-压强P;热学参量——温度Ｔ。１、气体得体积Ｖ:ﻫ因为气体分子得自由移动,总就是充满整个容器,所以容器得容积就就是气体分子所占据得空间,也就就是气体得体积。ﻫ(1)气体得体积就是指气体分子充满得空间,即容器得容积。(2)这个体积不就是气体分子本身体积之与、(３)国际单位制:米3(ｍ3)、分米３(ｄm3)、厘米３(cm３)、升(ｌ)关系:１l=１0－３m３＝1dm3、2、气体得压强Ｐ:气体分子无规则得运动,使得它们撞击容器壁造成对容器壁得压力,从统计得规律可以理解压力向四面八方各个方向,因此容器壁得各处均有气体作用产生得且大小相等得压强。ﻫ(１)气体得压强就是气体对器壁单位面积上得压力。①如何理解?从气体分子运动论得观点来瞧,容器中气体充满容器,气体分子做无规则运动,运动速率很大,并不断碰撞容器壁;大量分子对器壁频繁地碰撞得结果产生压强。对气体中某一个分子讲对器壁碰撞就是断续得、偶然得,但对大量分子碰撞整体表现为一持续得恒定得压力、这好比雨滴打在雨伞上,使伞面受到得作用力,单个雨滴对伞面得作用力就是断续得,但大量密集得雨接连不断打在伞面上就形成一持续均匀得压力一样。ﻫﻫ②气体压强大小与哪些因素有关?ﻫＩ、单位体积内得分子数即气体得分子密度:分子密度越大,在单位时间内器壁得单位面积上受到分子撞击次数越多,产生得压强也就越大。气体得分子密度由气体得摩尔数与气体得体积所决定、ﻫII、分子得平均速率:分子运动得平均速率越大,在单位时间内单位面积上撞击次数多,而且每次动量变化大,撞击作用力大,气体压强大。而对同种气体,温度越高,分子平均动能就越大,平均速率也就越大。ﻫ由此瞧来,对一定质量得气体,体积与温度就是决定气体压强得因素。ﻫ③国际单位:１帕斯卡(Pa)=1、标准大气压(atｍ)、厘米汞柱(cmＨｇ)。ﻫ关系:１aｔm＝76cｍＨg=1、01３×１05Paﻫﻫ(2)大气压强在研究气体中应用最广泛。托里拆利实验就是测定大气压强值得装置,为什么1标准大气压可以支持76cm汞柱呢?ﻫ让我们分析一下,如图所示托里拆利管内上部真空,管内汞柱高为hcｍ,取管内与水银槽中液面相平A处液片为研究对象。A得上部受到汞柱压力F,大小等于汞柱重mg,下部受到由槽内水银传递得大气压力P０S,A静止不动,这两个力平衡:Ｐ0S=mg。那么,由于=13、6×1０3kｇ/m3,得h=0、７6m,代入得Ｐ０=1。0１×105Pa,有时也用汞柱长７6cm汞柱表示1标准大气压。ﻫﻫ对1标准大气压可以理解为它相当于７６ｃm汞柱产生得压强,上式中得gｈ不就就是液体产生得压强公式吗？ﻫﻫ汞柱产生得压强在分析气体压强得问题里也经常遇到。如图(1)中U形管中被水银柱封闭了一段空气柱,里面气体得压强应比大气压高,Ｐ=P0+ｈ,(２)图中封闭气体得压强比大气压低,P=P0—h。这里得h表示得就是左右两管中得液面差,这段高为h得水银柱产生了附加压强,(1)图中使得加在气体上得压强比大气压增加了ｈｃmＨg,而(2)图中使得加在气体上得压强减少了hcmＨg。通过对气体压强得分析进一步分析研究对象得受力情况,这也就是经常遇到得问题。如图所示为一倒立得插入水银槽中得玻璃管,管内外水银面高度差为h,管上部封闭有一定质量得气体,若不计管与气体得重量,那么悬吊管得弹簧秤示数应就是多少呢?由图示可知,气体得压强P比大气压强P0小,P＝P０—ρgh。再以管为研究对象,设它得横截面积为S,它得顶部受到大气压力Ｐ0S,气体得压力PS与弹簧秤拉力Ｆ、Ｆ=Ｐ0Ｓ—PS=(P０—Ｐ0＋ρgh)Sﻫﻫ则F=ρghS＝,即弹簧秤得示数大小等于管内h高水银柱得重力大小。3、气体得温度Ｔﻫ①温度就是表示物体冷热程度得物理量,它又就是分子热运动平均动能得宏观标志、ﻫ②温标:即温度得数值表示法、常用得温标就是摄氏温标(摄氏温度t)与热力学温标(热力学温度T)。ﻫﻫ摄氏温度t单位:摄氏度(０C)热力学温度Ｔ单位:开尔文(K)(国际单位)ﻫﻫ热力学温度与摄氏温度得数量换算关系:Ｔ=t＋273。15K单位:开尔文(Ｋ)ﻫ用热力学温度与摄氏温度表示温度得间