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1、第1节气体的状态参量本讲稿第一页，共十一页一、气体的状态参量一、气体的状态参量 1气气体体的的状状态态：气气体体的的各各种种性性质质的的总总和和称称为为气气体体的的状状态态，对对于于气气体体，它它有有各各种种性性质质，如如几几何何性性质质、力力学学性性质质、热热学学性性质质等等这这些些性性质质的的总总和和决决定定了了气体所处的状态气体所处的状态2气气体体的的状状态态参参量量：描描述述气气体体性性质质的的物物理理量量叫叫做做气气体体的状态参量的状态参量气气体体的的热热学学性性质质用用温温度度来来描描述述，几几何何性性质质用用体体积积来来描描述述，力力学学性性质质用用压压强强来来描描述述气气体体的
2、的温温度度、体体积积、压强是描述气体性质的三个状态参量压强是描述气体性质的三个状态参量本讲稿第二页，共十一页二、温度：描述气体的热学性质 1温温度度的的宏宏观观含含义义：温温度度是是表表示示物物体体冷冷热热程程度度的的物物理理量量2温温度度的的微微观观含含义义：温温度度是是物物体体内内部部分分子子无无规规则则运动（热运动）的剧烈程度标志运动（热运动）的剧烈程度标志温温度度越越高高，物物体体内内部部分分子子的的热热运运动动越越剧剧烈烈具具体体地地说说，温温度度的的微微观观含含义义是是分分子子热热运运动动的的平平均均动动能能的的标标志志本讲稿第三页，共十一页3温标：温度的数值表示法温标：温度的数值
3、表示法 摄氏温标摄氏温标 摄摄尔尔萨萨斯斯和和施施勒勒默默尔尔提提出出摄摄氏氏温温标标是是以以一一个个标标准准大大气气压压下下冰冰水水混混合合的的温温度度为为0度度，水水沸沸腾腾时时的的温温度度为为100度度，把把0到到100之之间间分分100等等份份而而得得到到，每每一一等等份份为为1摄摄氏氏度度（1）用用摄摄氏氏温温标标表表示示的的温温度度叫叫摄摄氏氏温度符号为温度符号为t单位为摄氏度（单位为摄氏度（）本讲稿第四页，共十一页热力学温标热力学温标19世世纪纪英英国国物物理理学学家家开开尔尔文文提提出出一一种种与与测测温温物物质质无无关关的的温温标标，叫叫热热力力学学温温标标或或绝绝对对温温标
4、标用用热热力力学学温温标标表表示示的的温温度度叫叫热热力力学学温温度度用用符符号号T表表示示单单位位是是开开尔文，简称开，符号尔文，简称开，符号K热热力力学学温温度度是是国国际际单单位位制制中中七七个个物物理理量量之之一一，因因此它的单位属基本单位此它的单位属基本单位本讲稿第五页，共十一页热力学温度和摄氏温度的数量关系：热力学温度和摄氏温度的数量关系：Tt273.15K粗略表示为粗略表示为Tt273K 用用热热力力学学温温标标表表示示的的温温度度和和用用摄摄氏氏温温标标表表示示的的温温度度，虽虽然然起起点点不不同同，但但所所表表示示温温度度的的间间隔隔是是相相同同的的，T t 利利用用热热力力
5、学学温温标标的的主主要要意意义义在在于于：可可简简化化热热力力学学方方面面的的公公式式明明确确了了绝绝对对零零度度（零零开开）是是低低温温的的极极限限，只能无限接近，不能达到只能无限接近，不能达到本讲稿第六页，共十一页三、体积：描述气体的几何性质1由由于于气气体体分分子子的的热热运运动动，每每一一部部分分都都要要充充满满所所给给予予它它的的整整个空间个空间2气体的体积是指气体所充满的容器的容积，用符号气体的体积是指气体所充满的容器的容积，用符号V表示表示 3体体积积的的单单位位：在在国国际际单单位位制制中中是是米米3（m3），常常用用的的单单位位还有升（还有升（L）、毫升（）、毫升（ml）1L
6、1dm3103m3 ，1ml1cm3105m3注意：气体体积与气体分子的总体积不同，一般情况下气体分子间距离注意：气体体积与气体分子的总体积不同，一般情况下气体分子间距离远大于分子直径，所以气体体积远大于分子总体积气体的体积从微观上看远大于分子直径，所以气体体积远大于分子总体积气体的体积从微观上看是指气体分子的活动范围是指气体分子的活动范围 本讲稿第七页，共十一页四、压强：描述气体的力学性质 1压压强强：气气体体作作用用在在器器壁壁单单位位面面积积上上的的压压力力叫叫做做气气体的压强用符号体的压强用符号p表示表示2气气体体压压强强产产生生的的原原因因：是是大大量量气气体体分分子子对对器器壁壁的
7、的频频繁碰撞而产生的繁碰撞而产生的3压压强强的的单单位位：在在国国际际单单位位制制中中是是帕帕斯斯卡卡简简称称帕帕（Pa）1Pa1N/m2常常用用的的单单位位还还有有：标标准准大大气气压压（atm）、厘厘米米汞汞柱柱（cmHg）或或毫毫米米汞汞柱柱（mmHg）1atm76cmHg1.013105Pa本讲稿第八页，共十一页4压强的确定压强的确定（1）对于密封在某个容器内的气体来说，各部分的压强是处处相等）对于密封在某个容器内的气体来说，各部分的压强是处处相等的的（2）对于被液体封闭在某个容器中的气体来说，气体的压强要）对于被液体封闭在某个容器中的气体来说，气体的压强要通过与液体交界面处某点液体的
8、压强来确定通过与液体交界面处某点液体的压强来确定（3）对于被活塞封闭在容器中的气体来说，一般要取活塞为研究对）对于被活塞封闭在容器中的气体来说，一般要取活塞为研究对象，进行受力分析，而把气体压强对活塞的压力作为所受外力中象，进行受力分析，而把气体压强对活塞的压力作为所受外力中的一个，通过计算确定出气体的压强的一个，通过计算确定出气体的压强（4 4）对于处在加速运动的容器中的气体，无论是被活塞还是液柱密封，）对于处在加速运动的容器中的气体，无论是被活塞还是液柱密封，都要把活塞或液柱作为研究对象，进行受力分析，把气体压强对活都要把活塞或液柱作为研究对象，进行受力分析，把气体压强对活塞或液柱的压力作
9、为所受外力中的一个，利用牛顿运动定律通过计塞或液柱的压力作为所受外力中的一个，利用牛顿运动定律通过计算确定出气体的压强算确定出气体的压强本讲稿第九页，共十一页小结：温度、体积、压强是描述气体的三个状态参量温度、体积、压强是描述气体的三个状态参量对于一定质量的气体来说，如果温度、体积和压对于一定质量的气体来说，如果温度、体积和压强这三个量都不变，则说气体处于一定的状态中，强这三个量都不变，则说气体处于一定的状态中，如果三个量中有两个改变或者三个都发生改变，如果三个量中有两个改变或者三个都发生改变，则说气体的状态发生了变化，只有一个量发生变则说气体的状态发生了变化，只有一个量发生变化是不可能的化是不可能的本讲稿第十页，共十一页中央电教馆资源中心制作2003.10本讲稿第十一页，共十一页