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1第六单元分子气体定律内能一．分子阿伏伽德罗常数1.分子动理论：分子很小，那么究竟小成什么样？一般分子直径的数量级为，分子质量的数量级为。分析：利用油膜法测分子直径的数量级为10-10m。2．知道用“油膜法”测定分子大小的实验如图1所示，将一滴体积为V的小油滴，滴在水面上，形成一层极薄的油膜，因为把油膜的厚度看成是，所以只要再测定出这层油膜的，就可标出油分子直径的大小。计算式为。分析：油膜实验是分子动理论的一个最基本的实验，该理论是从这里展开的，油膜实验的理论基础是把分子看成一个个小球，当在水面上散开时，形成单分子油膜。3.微观量的估算要熟记阿伏加德罗常数：例：下列叙述中正确的是：（）（1）1cm3的氧气中所含有的氧分子数为6.02×1023个（2）1克氧气中所含有的氧分子数为6.02×1023个；（3）1升氧气中含氧分子数是6.02×1023个；（4）1摩氧气中所含有的氧分子数是6.02×1023分析：阿伏加德罗常数表述的是1mol某种物质的分子个数，它是一个基本常数，是必须牢记的，一般计算时记作6.02×1023mol-1,粗略的计算可用6×1023mol-1。若已知阿伏伽德罗常数，可对液体、固体的分子大小进行估算。事先我们假定近似地认为液体和固体的分子是一个挨一个排列的（气体不能这样假设）。lmol水的质量是M=18g，那么每个水分子质量如何求？4．分子速率分布的统计规律叫统计规律。气体分子速率分布的统计规律是：。二．气体的状态参量1．气体的体积（V），是气体分子所能达到的空间范围，也就是气体所充满的容器的容积。国际单位：米3（m3），常用单位有：dm3（L）、cm3（mL）。2．气体的温度（T），是描述气体的的物理量。从微观角度分析，它取决于，气体分子运动越，气体的温度就越高。国际单位是：开尔文（K），生活中也用摄氏度（0C）。热力学温度（T）与摄氏度(t)之间的关系T=273+t练习：一个物体的温度是200C，若用热力学温标表示，则是K；273K即0C23．气体的压强（p），气体所处容器内器壁上叫气体的压强。它产生的根本原因是。1atm=76cmHg=ρgh=13.6×103×9.8×0.76pa=1.013×105pa4．气体压强的计算：（1）．如图所示，长为l的一段水银柱把一定量的气体封闭在一端封闭的玻璃管中，已知，外界大气压为P0，水银的密度为ρ。把玻璃管按图示情况放置，求，被封闭气体的压强。（2）．如上图所示，U形管中水银的密度为ρ，外界大气压为P0，B、C图中两管内水银面的高度差为h。求A、B、C容器中气体的压强。（3）．气缸类问题中气体压强的计算思路。练习(1)：一圆形气缸置于地面上,如图所示,气缸筒的质量为M,质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内,气缸的横截面积为S.外界大气压为p0,现将活塞缓慢上提,求气缸刚离地面时气缸内气体的压强(忽略摩擦).(2)．图中竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长。粗筒中A、B两轻质活塞间封有空气，气柱长L＝20厘米。活塞A上方的水银深H＝10厘米,两活塞与筒壁间的摩擦不计。用外力向上托住活塞B，使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平。现使活塞B缓慢上移，直至水银的一半被推入细筒中，求活塞B上移的距离。设在整个过程中气柱的温度不变，大气压强p0相当于75厘米高的水银柱产生的压强。BCDAθABCDL3三．气体实验定律1．玻意耳定律（l）定律内容表述：数学表达式：设初态体积为1V，压强为1p；末态体积为2V，压强为2p。有（2）用图像表述玻意耳定律练习（1）．一根足够长的均匀玻璃管开口向下竖直，用一段水银封闭着一定质量的理想气体，如图所示，能使管内水银柱逐渐沿管壁向管口移动的[]（A）外界大气压增大，温度不变；（B）外界大气压不变，温度升高；（C）温度不变、大气压不变时将管子逐渐转到水平位置；（D）外界大气压不变，温度降低。（2）．如图所示，一端封闭，一端开口截面积相同的U形管AB，管内灌有水银，两管内水银面高度相等，闭管A内封有一定质量的理想气体，气体压强为72cmHg。今将开口端B接到抽气机上，抽尽B管上面的空气，结果两水银柱产生18cm的高度差，则A管内原来空气柱长度为[]（A）18cm（B）12cm（C）6cm（D）3cm（3）．容积为20L的钢瓶充满氧气后，压强为150大气压，打开钢瓶的闸阀让氧气同时分装到容积为5L的小瓶中去。若小瓶原来是抽空的，充入氧气的压强升至10大气压为止，分装中无漏气，其温度不变，那么最多能同时分装（）A、4瓶；B、50瓶；C、56瓶；D、60瓶。(4).如图所示足够长的均匀玻璃管,一端封闭一端开口,当开口端向上时,内有25厘米的水银柱封住30cm的空气柱；缓慢地转动玻璃管,使其开口端向下呈竖直状态,则此时管内空气柱的长度是多少?（已知大气压为p0=75cmHg）AB42．气体的等容变化——查理定律（1）查理定律的内容：。（2）公式：（3）气体的等容变化图线：一定质量的气体，在不同体积的情况下，等容线的斜率不同，斜率较大的直线表示的等容过程体积较；在右图中，A、B两直线表示的是一定量的气体在不同体积下的等容变化过程，则VAVB。练习：（1）当大气压为1.013×105Pa时，把热水瓶中的热水到掉后随手将瓶塞盖上，如果这是瓶内的温度为90℃，过了一段时间后瓶内温度降到15℃。若瓶塞不漏气，瓶塞直径为3.6厘米，则至少需要用多大的力才能把瓶塞拔出来？（2）右图所示为一定质量的气体的状态变化过程，直线上A、B两点表示气体的两个状态，则这两个状态的压强之比为pA：pB=，体积之比为VA：VB=，温度之比为TA：TB=。（3）．（8分）如图所示，一个气缸放置在水平地面上，缸内有一质量可忽略不计的活塞，开始时活塞被两个销钉固定，气缸内封闭气体的压强为2.4×105Pa、温度为300K。已知外界的大气压强为1.0×105Pa，气缸和活塞均不导热。（1）若气缸内气体温度升高到450K，此时气缸内气体压强为多大？（2）若保持气缸内气体温度为450K不变，拔去两个销钉，当活塞停止移动时，气缸内气体的体积为原来的几倍？（气缸足够长，活塞与气缸间摩擦不计）（4）．（6分）如图所示，竖直放置的U型管内封闭有10cm长的空气柱，封闭端内水银液面比开口端液面高4cm。外界大气压强为76cmHg，在温度不变的情况下，向开口端内加入一些水银后，开口端液面比封闭端液面高4cm，如图（b）所示。求：（1）图（a）中空气柱的压强；（2）图（b）中空气柱的长度。pT/KABBA21T/Kp×105Pa（a）4cm4cm（b）