2021-2022学年高二物理竞赛课件：理想气体温度公式.pptx

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1、理想气体温度公式压强的物理意义压强的物理意义 压强是压强是由于大量气体分子碰撞器壁产生的，它是对由于大量气体分子碰撞器壁产生的，它是对大量分子统计平均的结果。对单个分子无压强的概念。大量分子统计平均的结果。对单个分子无压强的概念。压强公式建立起宏观量压强压强公式建立起宏观量压强 p p 与微观气体分子运动之与微观气体分子运动之间的关系。间的关系。分子平均平动动能分子平均平动动能 统计关系式统计关系式宏观可测量量宏观可测量量微观量的统计平均值微观量的统计平均值宏观可测量宏观可测量微观量的统计平均值微观量的统计平均值温温度度的的统统计计意意义义:温温度度是是分分子子平平均均平平动动动动能能的的量量

2、度度，反映了物体内部分子无规则运动的剧烈程度。反映了物体内部分子无规则运动的剧烈程度。理想气体温度公式理想气体温度公式分子平均平动动能分子平均平动动能 （统计力学统计力学）（热力学热力学）由由得得温度温度 T 的物理意义的物理意义 3）在同一温度下，各种气体分子平均平动动能均相）在同一温度下，各种气体分子平均平动动能均相等。等。热运动与宏观运动的区别：热运动与宏观运动的区别：温度所反温度所反映的是分子的映的是分子的无规则运动无规则运动，它和物体的整，它和物体的整体运动无关，物体的整体运动是其中所有体运动无关，物体的整体运动是其中所有分子的一种分子的一种有规则运动有规则运动的表现的表现.1）温度

3、是分子平均平动动能的量度温度是分子平均平动动能的量度 （反映（反映热运动的剧烈程度）热运动的剧烈程度）.注意注意2）温度是大量分子的集体表现，谈论个别分子的温）温度是大量分子的集体表现，谈论个别分子的温度无意义度无意义.方均根速率方均根速率 ：例例1.理想气体体积为理想气体体积为 V，压强为，压强为 p，温度为，温度为 T,一一个分子的质量为个分子的质量为 m，k 为玻尔兹曼常量，为玻尔兹曼常量，R 为摩尔气为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为：体常量，则该理想气体的分子数为：（A）（B）（C）（D）解解解解:（A）温度相同、压强相同。温度相同、压强相同。（B）温度、压强都不同。温度、压强都

4、不同。（C）温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强.（D）温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强.例例2.一瓶氦气和一瓶氮气的质量密度相同，分子平均一瓶氦气和一瓶氮气的质量密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们例例3：下列各式中哪一种式表示气体分子的平均下列各式中哪一种式表示气体分子的平均平动动能？（式中平动动能？（式中 M 为气体的质量为气体的质量,m 为气体为气体分子的质量分子的质量,N 为气体分子总数目为气体分子总数目,n 为气体分子为气体分子密度密度,

5、N0 为阿伏加德罗常数为阿伏加德罗常数,为摩尔质量）为摩尔质量）解解:例例4.p1 atm，T300K 氧气，求氧气，求(1)1 m3 中有多少个分子；中有多少个分子；(2)氧气的质量密度；氧气的质量密度；(3)每个氧气分子的质量；每个氧气分子的质量；(4)1 m3中分子的总平均平动中分子的总平均平动动能；动能；(5)分子间距分子间距;(6)解：解：(1)分子数密度分子数密度(2)质量密度质量密度根据根据理想气体状态方程理想气体状态方程(3)每个氧气分子的质量每个氧气分子的质量(4)每个分子的平均平动动能每个分子的平均平动动能1m3中中(5)分子间距分子中心间的平均距离分子间距分子中心间的平均距离d.1个分子占据的体积：个分子占据的体积：1 m3中有中有n个分子个分子例例.有一有一 可移动的导热隔板可移动的导热隔板C，处在一容器中，处在一容器中（如图）。平衡时，氧气的体积为氢气的（如图）。平衡时，氧气的体积为氢气的2倍，求：倍，求：（1）分子数密度之比；（）分子数密度之比；（2）内能之比。）内能之比。解解：平衡时平衡时，