气体的状态 课件 【知识精讲+拓展延伸】 高二下学期物理沪科版（2020）选择性必修第三册

第十一章气体、液体和固体第一节气体的状态选修系列前文回顾m1v1ABm2v2有相互作用的两个（或两个以上）物体构成一个系统系统：内力：系统中相互作用的各物体之间的相互作用力外力：外部其他物体对系统的作用力F′FABBv′2v′1Am1gFN1m1gFN1以上的物理量又称为状态参量。为了研究物块的机械运动状态，需要引入位移、速度、加速度等运动学物理量。为了研究碰撞状态，需要引入力、冲量、动量等力学物理量。对于一瓶封闭的气体，应该涉及哪些状态参量描述它的状态？体积温度压强位移质量速度物质的量加速度在热学中，把某个范围内大量分子组成的研究对象叫做热力学系统，简称系统。压强P为确定系统的空间范围体积V为确定外界与系统之间或系统内部各部分之间的力的作用→几何参量为确定系统的冷热程度温度T→热学参量为确定系统组成气体分子的数量*物质的量n→化学参量→力学参量一、气体的状态参量意义：组成气体的大量分子总能充满整个容器。二、体积单位：国际单位：立方米，符号m3常用单位：升、毫升，符号是L，mL换算关系： 1L=10-3m3

1mL=10-6m3定义：气体分子所能够达到的空间范围。用字母V表示。三、温度初中我们曾学过温度是宏观上描述物体冷热程度的物理量。当我们使用体温计时，何时才能认为体温计的示数就是人体的温度？原理是什么？水银体温计(现已废除)DIS温度传感器甲60℃乙20℃30℃30℃将两个温度不同的系统互相接触，这两个系统的状态都会变化，热的变冷，冷的变热。经过一段时间后，这两个系统的状态不再变化，达到平衡，这种平衡叫做热平衡三、温度如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡。AB绝热层CAB绝热层CB上述的描述称为热平衡定律，又称之为热力学第零定律。热平衡定律表明，当两个系统A、B处于热平衡时，它们必定具有某个共同的热学性质，我们就把表征这一“共同的热学性质”的物理量叫作温度T。定义中“共同的热学性质”就是初中所说的“冷热程度”三、温度摄氏温标、热力学温标、华氏温标在国际单位制中，用热力学温标表示的温度，叫热力学温度。如果要定量地描述温度，就必须有一套标准，这套标准就是温标。温标：常见温标：热力学温度（T）热力学零度(绝对零度):-273.15oC

摄氏温度t与热力学温度T的关系：T＝（t+273.15）K单位：开尔文，简称开，符号为K。三、温度热力学温度是国际单位制中七个基本物理量之一。摄氏温标的单位℃,是温度的常用单位，但不是国际制单位，温度的国际制单位是开尔文，符号为K。在今后各种相关热力学计算中，一定要牢记将温度单位转换为热力学温度即开尔文。由T＝t+273.15K可知，物体温度变化1℃与变化1K的变化量是等同的，但物体所处状态为l℃与lK是相隔甚远的。∆T

=∆t热力学温度的零度（0K）是低温的极限，永远达不到。故热力学温度不能出现负值。（热力学第三定律）几点重要说明：1℃≠1K三、温度一些典型的温度值小科普：普朗克温度是温度的基础上限；现代科学认为推测任何东西比这更热是毫无意义的。四、压强气体压强的微观解释气体演示请点击超链接

从分子动理论的观点来看，气体对容器的压强源于气体分子的热运动，当它们飞到器壁时，就会跟器壁发生碰撞（可视为弹性碰撞），就是这个撞击对器壁产生了作用力，从而产生了压强。尽管单个分子对器壁的撞击作用是断续的、随机的，但大量分子对容器撞击所产生的压力却是持续的、稳定的。气体分子频繁碰撞容器的器壁，对器壁产生持续的均匀的压力容器壁单位面积上所受的压力就是气体的压强(用字母p来表示)原因:定义:四、压强气体压强的大小与哪些因素有关？分子的质量分子运动的速率单位时间内在单位面积上碰撞的分子数不同种类的分子气体的温度气体的体积和物质的量微观因素宏观因素四、压强气体压强的单位国际：

帕斯卡符号Pa常用：

千帕（kPa)厘米汞柱(cmHg)标准大气压(atm)1.01×105pa=76cmHg=1atmDIS压强传感器五、平衡态

一个封闭系统，在经过足够长的时间，系统各部分的状态参量达到稳定（不随时间变化）时的状态。这样的状态称之为平衡态。抽掉隔板两团不同的气体放在一个容器中用隔板隔开经过一段时间后，容器各点的压强和温度都不再变化。气体演示请点击超链接五、平衡态

一。对于一定质量的气体，如果体积、温度、压强都不变，则称气体处于平衡状态（简称平衡态）。只要有状态参量发生变化，我们就说该气体的状态发生了变化。平衡态”就是“热平衡”吗？不是。“平衡态”指的是一个系统的状态。“热平衡”指的是两个或多个系统之间的关系。一个系统内的温度，压强和体积都不再变化，才是处于平衡态。若两个系统的温度相等，则这两个系统已达到热平衡。示例1如果一个系统达到了平衡态，那么这个系统各处的（）（A）温度、压强、体积都必须达到稳定的状态不再变化（B）温度一定达到了某一稳定值，但压强和体积仍是可以变化的（C）温度一定达到了某一稳定值，并且分子不再运动，达到了“凝固”状态（D）温度、压强稳定，但体积仍可变化变式1(多选)关于平衡态和热平衡，下列说法正确的是（

）（A）只要温度不变且处处相等，系统就一定处于平衡态（B）两个系统在接触时它们的状态不发生变化，说明这两个系统原来的温度是相等的（C）热平衡就是平衡态（D）处于热平衡的几个系统的温度一定相等ABD课堂小结状态参量与平衡态平衡态：没有外界影响的情况下