2023年初中物理熱學知識點：氣體

氣體

1.氣體的狀態參量

(1)溫度：溫度在宏觀上表示物體的冷熱程度;在微觀上是分子平均動能的標志。

熱力學溫度是國際單位制中的基本量之一，符號T，單位K(開爾文);攝氏溫度是導出單位，符號t，單位℃(攝氏度)。關系是t=T-T0，其中T0=273.15K

兩種溫度間的關系可以表示為：T=t+273.15K和ΔT=Δt，要注意兩種單位制下每一度的間隔是相同的。

0K是低溫的極限，它表示所有分子都停止了熱運動。可以無限接近，但永遠不能達到。

氣體分子速率分布曲線:

圖像表示：擁有不同速率的氣體分子在總分子數中所占的百分比。圖像下面積可表示為分子總數。

特點：同一溫度下，分子總呈“中間多兩頭少”的分布特點，即速率處中等的分子所占比例最大，速率特大特小的分子所占比例均比較小;溫度越高，速率大的分子增多;曲線極大值處所對應的速率值向速率增大的方向移動，曲線將拉寬，高度降低，變得平坦。

(2)體積:氣體總是充滿它所在的容器，所以氣體的體積總是等于盛裝氣體的容器的容積。

(3)壓強:氣體的壓強是由于大量氣體分子頻繁碰撞器壁而產生的。

(4)氣體壓強的微觀意義：大量做無規則熱運動的氣體分子對器壁頻繁、持續地碰撞產生了氣體的壓強。單個分子碰撞器壁的沖力是短暫的，但是大量分子頻繁地碰撞器壁，就對器壁產生持續、均勻的壓力。所以從分子動理論的觀點來看，氣體的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力。

(5)決定氣體壓強大小的因素：

①微觀因素：氣體壓強由氣體分子的密集程度和平均動能決定：

A.氣體分子的密集程度(即單位體積內氣體分子的數目)越大，在單位時間內，與單位面積器壁碰撞的分子數就越多;

B.氣體的溫度升高，氣體分子的平均動能變大，每個氣體分子與器壁的碰撞(可視為彈性碰撞)給器壁的沖力就大;從另一方面講，氣體分子的平均速率大，在單位時間里撞擊器壁的次數就多，累計沖力就大。

②宏觀因素：氣體的體積增大，分子的密集程度變小。在此情況下，如溫度不變，氣體壓強減小;如溫度降低，氣體壓強進一步減小;如溫度升高，則氣體壓強可能不變，可能變化，由氣體的體積變化和溫度變化兩個因素哪一個起主導地位來定。

2.氣體實驗定律

3.對氣體實驗定律的微觀解釋

(1)玻意耳定律的微觀解釋

一定質量的理想氣體，分子的總數是一定的，在溫度保持不變時，分子的平均動能保持不變，氣體的體積減小到原來的幾分之一，氣體的密集程度就增大到原來的幾倍，因此壓強就增大到原來的幾倍，反之亦然，所以氣體的壓強與體積成反比。

(2)查理定律的微觀解釋

一定質量的理想氣體，說明氣體總分子數N不變;氣體體積V不變，則單位體積內的分子數不變;當氣體溫度升高時，說明分子的平均動能增大，則單位時間內跟器壁單位面積上碰撞的分子數增多，且每次碰撞器壁產生的平均沖力增大，因此氣體壓強p將增大。

(3)蓋·呂薩克定律的微觀解釋

一定質量的理想氣體，當溫度升高時，氣體分子的平均動能增大;要保持壓強不變，必須減小單位體積內的分子個數，即增大氣體的體積。

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