第02章 第06节 气体状态参量-【创新设计】2019版同步课堂讲义物理（粤教版选修3-3）

第六节　气体状态参量 [目标定位]　1.知道描述气体状态的三个参量．　2.理解气体的体积、温度和压强．　3.会计算气体的压强． 4．理解压强的微观意义． 一、气体的体积 1．定义 气体分子所能达到的空间，也就是气体充满的容器的容积． 2．单位 国际单位制中，体积的单位为米3，符号：m3，常用的单位还有升、毫升，符号分别为L、mL. 1 L＝10－3 m3＝1 dm3；1 mL＝10－6 m3＝1 cm3. 二、温度和温标 1．温度：物体内部分子热运动平均动能的标志． 2．温标：温度的数值表示法，一般有摄氏温标和热力学温标两种，国际单位制中，用热力学温标表示温度． 3．热力学温度：用热力学温标表示的温度，单位：开尔文，符号：K. 4．热力学温度和摄氏温度的大小关系 T＝t＋273.15 K，近似表示为T＝t＋273_K. 5．两种温标比较 (1)两种温标的零点选取不同，热力学温标的零点在摄氏温标的－273.15_℃. (2)两种温标的分度，即每一度的大小相同． 三、压强 1．定义：气体作用在器壁单位面积上的压力． 2．单位：(1)国际单位：帕斯卡，简称：帕，符号：Pa,1 Pa＝1 N/m2. (2)常用单位：标准大气压(符号：atm)和毫米汞柱(符号：mmHg).1 atm＝1.013×105 Pa＝760 mmHg. 3．决定压强的因素 (1)宏观上跟气体的温度和体积有关． (2)微观上跟气体分子的平均动能和分子的密集程度有关. 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、温度与温标 1．对温度的理解 (1)宏观上，表示物体的冷热程度． (2)微观上，反映分子热运动的激烈程度，温度是分子平均动能大小的标志． [温馨提示]　(1)分子平均动能大，在宏观上表现为物体的温度高．物体温度的高低，是物体全部分子的平均动能大小的标志．温度是大量分子热运动的集体表现，是含有统计意义的；对于个别分子来说，温度是没有意义的． (2)同一温度下，不同物质的分子平均动能都相同，但是由于不同物质分子的质量不尽相同，所以分子运动的平均速率大小不相同． 2．温标 (1)常见的温标有摄氏温标、华氏温标、热力学温标． (2)温标的建立，第一选择某种具有测温属性的测温物质，第二确定测温物质随温度变化的函数关系；第三确定温度零点与分度的方法． (3)摄氏温标和热力学温标[来源:学。科。网] 摄氏温标：以冰水混合物(标准大气压下)的温度为零摄氏度，水的沸点(标准大气压下)为100摄氏度进行分度建立摄氏温标．热力学温标：以－273.15 ℃为0 K，温度单位：1 K＝1 ℃，建立的温标．二者关系： ①T＝t＋273.15 K，粗略表示T＝t＋273 K ②ΔT＝Δt，即单位大小相等 [温馨提示]　热力学温度单位开尔文是国际单位制中的基本单位，热力学温标的零值是低温的极限，永远达不到． 例1　(双选)下列关于热力学温度的说法中正确的是(　　) A．－33 ℃＝240 K B．温度变化1℃，也就是温度变化1 K C．摄氏温度与热力学温度都可能取负值 D．温度由t℃升至2t℃，对应的热力学温度升高了273 K＋t 答案　AB 解析　本题主要考查热力学温度与摄氏温度的关系．T＝273 K＋t，由此可知：－33℃＝240 K，故A、B选项正确；D中初态热力学温度为273 K＋t，末态为273 K＋2t，温度升高了t K，故D选项错误；对于摄氏温度可取负值的范围为0～－273℃，因绝对零度达不到，故热力学温度不可能取负值，故C选项错误，本题应选A、B. 借题发挥　本题易错选C、D项，热力学温度的零度(绝对零度)是低温的极限，永远达不到，只能接近，故热力学温度不会出现负值．T＝t＋273 K而不是ΔT＝Δt＋273 K. 二、气体压强的微观意义 1．气体压强产生的原因 单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力．气体的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力． 2．决定气体压强大小的因素 (1)微观因素 ①气体分子的密度：气体分子密度(即单位体积内气体分子的数目)大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就多，气体压强就越大； ②气体分子的平均动能：气体的温度高，气体分子的平均动能就大，每个气体分子与器壁的碰撞(可视作弹性碰撞)给器壁的冲力就大；从另一方面讲，分子的平均速率大，在单位时间里器壁受气体分子撞击的次数就多，累计冲力就大，气体压强就越大． (2)宏观因素 ①与温度有关：温度越高，气体的平均动能越大； ②与体积有关：体积越小，气体分子的密度越大． [温馨提示]　(1)容器内气体压强的大小与重力无关．与液体压强不同，液体的压强由液体的重力产生，在完全失重的状态下，容器中气体压强不变，而液体的压强消失． (2)