高三物理第九章气体性质1

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高三物理第九章气体性质

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本章研究的是理想气体状态变化的规律。基本规律有玻意耳定律、查理定律、盖?吕萨克定律、理想气体状态方程。问题种类有液柱移动问题、图线问题、能量转化问题等。研究的主要方法有极端分析法、假设法等。通过对以上问题和方法理解和掌握，建立起基本的热学知识体系。本章考查的重点是玻意耳定律、理想气体状态方程和图像问题。题目的特点往往是研究对象不单一，且状态描述复杂。

复习时要在理解概念、规律的同时，清楚各种题型的各自特点与解决方法。液柱移动问题的基本方法是假设推理法，在三个状态量均变化时，可根据情况假设其中一个不变，再运用气体定律进行推理法，在三个状态量均变化时，可根据情况假设其中一个不变，再运用气体定律进行推理，得出矛盾，从而得到正确结论；关联气体问题要分别对各部分气体列出状态方程，再寻求初态和末态各部分气体的体积关系和压强关系，使问题得到求解，该问题是高考热点，同学在复习时要多加练习。图线问题和能量转换问题则经常结合起来考查，此处考查面较广，多以选择题出现，复习时应深入理解图像的物理意义和热力学第一定律中三个量各自由谁决定。

考点精析

一、气体的状态分析

描述气体状态的参量实际上是四个参量：物质的量、温度、体积和压强．

物质的量是气体的化学参量．它反映气体分子数的多少． （M为气体的质量，μ为这种气体

的摩尔质量），罗常数NA）

（V 为气体体积，Vmol 为该气体的摩尔体积， N为分子总数，阿伏伽德

温度是气体的热学参量，在热学计算中应采用热力学温标，其它的温标要换算到国际温标上去．常见的是将摄氏温标转换为热力学温标．

体积是气体的几何参量．由于气体总是充满它可以充满的任何空间，所以气体的体积即等于容器的体积．在分析气体的各个状态下的体积变化时，可以通过按照题意画草图的方法把气体的体积变化找出来．

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压强是气体的力学参量，气体压强是由大量的无规则运动的气体分子对容器器壁频繁碰撞产生的．气体压强分析是气体状态分析的重点．压强的分析的步骤是：

1．运用受力分析的方法，找到与气体发生作用的物体受到的所有的作用力（其中一定包括所研究的气体对这个物体的作用力）．

2．从题意中判断物体的加速度．

3．运用牛顿第二定律求出气体的压强．

二、状态与过程

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改变，我们就说“气体处于一定的状态中”，这里说的状态，应是平衡状态，即平衡态．对于气体当它的质量、温度、体积和压强都不变时，气体就处于一定的状态；一定质量气体的温度、体积和压强当中只要有两个量变化，气体的状态就改变．气体从一个状态变化到另一个状态，都要经历一个过程．这个过程可以很复杂，不过在高中阶段，我们所涉及到的气体状态变化过程都是比较缓慢进行的，可以近似地将这个过程看作是一个个平衡状态的缓慢过渡过程．

用图象能够最直观地展现从一个状态缓慢地过渡到另一个状态所经历的物理过程．

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图象中的点表示气体所处的某个状态，线段表示从一个状态到另一个状态所经历的过程．

三、理想气体的模型

从宏观角度看，理想气体就是严格遵循三个气体实验定律的气体．实验表明在常温常压下实际气体可以看作是理想气体．

从微观角度看，可以看成是大量的弹性质点的集合体：

1． 分子自身的线度与分子间距离相比较可以忽略不计；

2． 除碰撞瞬间之外，分子间的作用力可以忽略不计；

3． 分子之间、分子与器壁之间的碰撞是弹性碰撞.

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四、

理想气态状态方程的应用：理想气体状态方程有两种表达形式 和 首

先应理解两种气态方程的不同的适用范围：状态之间的关

所表示的是定质量的气体发生变化后的两个

系．

则表述了任一状态下，理想气体状态参量之间的关系．

其次：处理问题的基本步骤

1． 确定研究对象是哪一部分气体

2． 确定研究对象的初、末状态，对初、末状态的状态参量做分析一般要注意的是具体问题中的气体质量变不

变，如果气体质量不变就采用理想气体状态方程解决问题；如果气体质量变化就采用克拉珀龙状态方程解决问题．

3.依据气体状态方程代入状态参量进行运算操作．

五、理想气体状态方程的图象的物理意义

p-V 图中线段与体积轴所包围的面积，p-T和V-T图中图线的斜率各有其物理意义．

由 ，在p-T图中， ；在V-T图中， ．对于一

定质量的理想气体在p-T图中过原点的线段的斜率与体积成反比；对于一定质量的理想气体在V-T图中过原点的线段的斜率与压强成反比．

真题解析

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