2018年-2019版高中物理第二章气体2温度内能气体的压强课件教科版选修整理版.pptVIP

3.内能和机械能的区别与联系 ? 内能 机械能 对应的运动形式 微观分子热运动 宏观物体机械运动 常见的能量形式 分子动能、分子势能 物体动能、重力势能、弹性势能 影响因素 物质的量、物体的温度、体积及物态 物体的质量、机械运动的速度、相对于零势能面的高度、弹性形变量 大小 永远不等于零 一定条件下可以等于零 联系 在一定条件下可以相互转化 4.物态变化对内能的影响 一些物质在物态发生变化时，如冰的熔化、水在沸腾时变为水蒸气，温度不变，此过程中分子的平均动能不变，由于分子间的距离变化，分子势能变化，所以物体的内能变化. 例4　下列说法正确的是 A.铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能也不变 B.物体运动的速度增大，则物体中分子热运动的平均动能增大，物体的 内能增大 C.A、B两物体接触时有热量从物体A传到物体B，这说明物体A的内能大 于物体B的内能 D.A、B两物体的温度相同时，A、B两物体的内能可能不同，分子的平 均速率也可能不同 答案 解析 √ 解析　温度是分子平均动能的标志，内能是所有分子热运动动能和分子势能的总和，故温度不变时，内能可能变化，A项错误； 两物体温度相同，内能可能不同，分子的平均动能相同，但分子的平均速率可能不同，故D项正确； 最易出错的是认为有热量从A传到B，A的内能肯定大，其实有热量从A传到B，只说明A的温度高，内能大小还要看它们的总分子数和分子势能这些因素，故C项错误； 机械运动的速度与分子热运动的平均动能无关，故B项错误. 比较物体内能的大小和判断内能改变的方法 具体比较和判断时，必须抓住物体内能的大小与分子总数、温度、物体的体积及物态等因素有关，结合能量守恒定律，综合进行分析. (1)当物体质量m一定时(相同物质的摩尔质量M相等)，物体所含分子数n就一定. (2)当物体温度一定时，物体内部分子的平均动能就一定. (3)当物体的体积不变时，物体内部分子间的相对位置就不变，分子势能也不变. (4)当物体发生物态变化时，要吸收或放出热量，使物体的温度或体积发生改变，物体的内能也随之变化. 总结提升 四、气体的压强 (1)如图3所示，密闭容器内封闭一定质量的气体，气体的压强是由气体分子间的斥力产生的吗？ [导学探究] 答案　不是，是分子撞击器壁而产生的. 答案 图3 (2)把一颗豆粒拿到台秤上方约10 cm的位置，放手后使它落在秤盘上，观察秤的指针的摆动情况.如图4所示，再从相同高度把100粒或更多的豆粒连续地倒在秤盘上，观察指针的摆动情况.使这些豆粒从更高的位置落在秤盘上，观察指针的摆动情况.用豆粒做气体分子的模型，试说明气体压强产生的原理. 答案　说明气体压强的大小跟两个因素有关：一个是气体分子的平均动能，一个是分子的密集程度. 答案 图4 [知识深化] 1.气体压强的产生：单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就会对器壁产生持续、均匀的压力.所以从分子动理论的观点来看，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力. 2.决定气体压强大小的因素 (1)微观因素 ①气体分子的密集程度：气体分子密集程度(即单位体积内气体分子的数目)越大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就越多，气体压强就越大. ②气体分子的平均动能：气体的温度越高，气体分子的平均动能就越大，每个气体分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就越大；从另一方面讲，分子的平均速率越大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多，累计冲力就越大，气体压强就越大. (2)宏观因素： ①气体的体积：一定质量气体的体积越大，气体的分子密度越小，气体的压强越小. ②气体的温度：气体的温度越高，气体的分子平均速率越大，气体的压强越大. 特别提醒　由于大量气体分子向各个方向运动的概率相等，因而气体内部压强处处相等. 例5　下列说法正确的是 A.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作 用力 B.气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均作 用力 C.气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强一定减小 D.单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大 答案 解析 √ 解析　气体压强为气体分子对器壁单位面积的平均作用力，故A正确，B错误； 气体压强的大小与气体分子的平均动能和气体分子密集程度均有关，故C、D错误. 气体压强问题的解题思路 1.明确气体压强产生的原因——大量做无规则运动的分子对器壁频繁持续的碰撞.压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力； 2.明确气体压强的决定因素——气体分子的密集程度与平均动能； 3.只有知道了这两个因素的变化，才能确定压强的变化，任何单个因素的变化都不能决定压强是否变化. 总结提升 达标检测 1