- 569.00 KB
- 2022-08-11 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
内能和气体性质\n一、分子动理论1、物质是由大量分子组成的实验:(单分子)油膜法测分子的直径原理:假设形成单分子油膜,并将分子近似看成球形;且分子一个紧挨着一个地排列。油滴的体积形成单分子油膜的面积分子直径的数量级为10-10m;分子质量的数量级10-26~10-27kg。\n联系微观和宏观物理量的桥梁阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1一个分子的质量:\n2、分子永不停息地做无规则的运动实验:(1)扩散现象不同物质相互接触彼此进入对方的现象。(2)布朗运动液体中悬浮颗粒的无规则运动。意义:悬浮微粒受到液体分子来自各个方向撞击力不平衡,而做无规则的运动,是液体分子无规运动的反映。温度越高,扩散越快,布朗运动越剧烈。(3)分子速率分布的统计规律大多数分子,其速率都在某个数值附近,离开这个数值越远,分子数越少。伽耳顿板实验\n3、分子间存在相互作用的引力和斥力分子力:分子间同时存在相互作用的引力和斥力,它们的合力叫做分子力。分子间的作用力与距离的关系实验表现:物体被拉断很费力,但也不能无限度地被压缩。0合力斥力引力Fr0r\n课堂练习1、估算一个水分子的体积大约为多少?2、相同质量的0℃的水和冰,哪一个内能大?\n二、气体的三个实验定律1、三个状态参量(1)体积—V(2)温度—T采用热力学温标国际单位:开(尔文)KT=t+273T=t(3)压强—p类比实验模拟气体压强的产生气体压强是由于大量分子无规则运动,对容器壁频繁撞击而产生的持续的压力,单位面积上所受的压力为压强。\n气体压强的计算方法方法一:根据力的平衡求解大气压强为p0Mm0mSρ\n方法二:根据连通器的原理,同种不间断的液体在同一水平面上的压强处处相等。\n例:下面所示各图中,管中液体均是水银,装置均静止,液面差为h、h1、h2(cm),水银密度为ρ(kg/m3)大气压强为p0(Pa),写出各图中被封闭的气体压强P的表达式。\n2、实验定律(1)玻意耳定律内容:一定质量的气体,在温度不变的条件下,压强与体积成反比。公式:或p-V图像:等温线一定质量的气体,温度越高,等温线离开坐标轴越远。10Vp23\n1、如图所示,容器内封闭有一定质量的气体,平衡时,活塞与容器底相距15cm,当活塞下方悬吊质量为4.0kg重物时,活塞下降5cm,设大气压p0=1.0×105Pa,活塞质量及摩擦均不计。求:(1)活塞的横截面积;(2)若将容器转过180°,使重物压在活塞上,则平衡后此活塞离容器底的距离为多大?(g=10m/s2)\n2、如图所示,竖直放置的U形管,左端封闭右端开口,管内水银将长19cm的空气柱封在左管内,此时两管内水银面的高度差为4cm,大气压强为标准大气压76cmHg。现向右管内再注入水银,使空气柱长度减少1cm,若温度保持不变,则需注入水银柱的长度为多少?\n3、把一根两端开口粗细均匀的玻璃管竖直插入水银槽中,当玻璃管露出水银部分长27cm时,将其上端封闭,然后再把玻璃管缓慢地竖直下压8cm,已知大气压强是75cmHg。试求管内外水银面的高度差。\n假设法:分析管内外液面高度差的变化4、如图,竖直插入水银槽中的玻璃管,上端封闭,下端开口,管内封闭着一段空气柱,管内外水银面高度差为h,如大气压强不变,当将玻璃管缓缓地向下压些,若管内气体温度保持不变,则管内外水银面的高度差将,管内空气柱的长度将(填“不变”、“变大”或“变小”)。h\n(2)查理定律内容:一定质量的气体,在体积不变时,压强p与热力学温度T成正比。公式:或p-T图像:等容线pt/℃V1V20273V1V2T/Kp0一定质量的气体,等容线的斜率与体积成反比。\n(3)盖·吕萨克定律内容:一定质量的气体,在压强不变时体积V与热力学温度T成正比。公式:或V-T图像:等压线Vt/℃p1p20273p1p2T/KV0一定质量的气体,等压线的斜率与压强成反比。\n定性分析(假设法)讨论液柱移动方向5、两端封闭的粗细的细玻璃管内一段水银柱,将管内空气分隔成A、B两部分,当竖直放置时,A端空气柱的长度大于B端空气柱的长度,如图所示,现将其完全插到温度大于室温的热水中去,仍使其处于竖直状态,则水银柱将()(A)向B端移动;(B)向A端移动;(C)不移动;(D)以上三种情况都有可能.AB\n6、如图,圆筒型汽缸A倒置在水平地面上,汽缸内封闭了一定质量的空气。汽缸的质量m1=10kg,汽缸壁厚度不计,内有一个活塞B,其截面积S=50cm2,活塞质量m2=1kg,与缸壁之间摩擦不计,外界大气压强p0=1.0105Pa。当汽缸内气体温度为27℃时,气体的压强也是p0。现对汽缸加热,使气体温度升高,当温度升到多少摄氏度时,汽缸与地面之间没有压力?(g=10m/s2)BA\n7、如图所示,容器C中装有一定质量的气体,它与U形压强计相连,压强计中B管水银面比A管水银面D处低1cm,室温为27℃;现将容器C浸入温度为57℃的温水中,并调整压强计B管的高度后,使A管水银面仍在D处。设大气压强为760mmHg。求:(1)室温27℃时容器C中气体的压强;(2)浸入温水中时容器C中气体的压强;(3)浸入温水中后,A、B两管内水银面的高度差。\n8、有人设计了一种测温装置,其结构如图所示。玻璃泡A内封存有一定质量气体,与A相连的B管插入汞槽中,管内汞面的高度x即可反映泡内气体的温度,即环境温度,并可由B管上的刻度直接读出。设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计。(1)在标准大气压下对B管进行温度刻度(p0=76cmHg)。已知温度t1=27℃时,管内汞柱高度x1=16cm,此高度即为27℃的刻度线,问t=0℃时刻度线在x为多少厘米处?(2)若大气压改变为相当于75cmHg,利用该测温装置测量时所得读数仍为27℃,求此时的实际温度是多少?\n三、物体的内能1、物体内所有分子动能和势能的总和。叫做物体的内能。温度是分子平均动能的标志;分子势能与物体的状态和体积有关。2、改变内能的两种方式(1)做功——能量的转换(2)热传递——能量的转移\n四、能量守恒定律\n1、两个半径为R的马德堡半球合在一起,里面抽成真空。由于大气的作用,两个半球紧紧地靠在一起。要从两面用力F使它们分开,F至少要多大?(大气压强为p0)应用\n22、一足够高的直立气缸上端开口,用一个厚度不计的活塞封闭了一段高为80cm的气柱,活塞的横截面积为0.01m2,活塞与气缸间的摩擦不计,气缸侧壁通过一个开口与U形管相连,开口离气缸底部的高度为70cm,开口管内及U形管内的气体体积忽略不计。已知图所示状态时气体的温度为70C,U形管内水银面的高度差h1=5cm,大气压强p0=1.0×105Pa保持不变,水银的密度ρ=13.6×103kg/m3.求:(1)活塞的重力。(2)现在活塞上添加沙粒,同时对气缸内的气体加热,始终保持活塞的高度不变,此过程缓慢进行,当气体的温度升高到37℃时,U形管内水银的高度差为多少?*(3)保持上题中的沙粒质量不变,让气缸内的气体逐渐冷却,那么当气体的温度至少降为多少时,U形管内的水银面变为一样高?\n2、\n图像问题1、化曲线为直线的方法2、图中A、B两点代表一定质量的气体的两个状态,若TA=TB,沿图线从A到B的变化过程中,气体的温度如何变化?\n考纲要求: