氣體壓強(qiáng)的微觀意義一、氣體壓強(qiáng)的微觀意義1．決定氣體壓強(qiáng)的因素氣體壓強(qiáng)由氣體分子的數(shù)密度（即單位體積內(nèi)氣體分子的數(shù)目）和平均動(dòng)能共同決定。2．氣體壓強(qiáng)的兩種解釋⑴微觀解釋如果氣體分子的數(shù)密度大，在單位時(shí)間內(nèi)，與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)就多；如果氣體的溫度高，氣體分子的平均動(dòng)能就大，每個(gè)氣體分子與器壁的碰撞（可視為彈性碰撞）沖力就大，從另一方面講，氣體分子的平均速率大，在單位時(shí)間里撞擊器壁的次數(shù)就多，累計(jì)沖力就大。⑵宏觀解釋氣體的體積增大，分子的數(shù)密度變小。在此情況下，如溫度不變，氣體壓強(qiáng)減??；如溫度降低，氣體壓強(qiáng)進(jìn)一步減??；如溫度升高，則氣體壓強(qiáng)可能不變，可能變化，由氣體的體積變化和溫度變化兩個(gè)因素哪一個(gè)起主導(dǎo)地位來定。典例精講【例2.1】（房山區(qū)期末）用豆粒做氣體分子的模型，可以演示氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的機(jī)理。某同學(xué)進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，一次使用100g黃豆，另一次使用300g黃豆，把豆粒均勻倒落在秤盤上，觀察秤的指針擺動(dòng)情況。下列對實(shí)驗(yàn)的分析中，錯(cuò)誤的是（）A．倒豆粒過程中要盡可能讓豆粒碰撞過秤盤之后掉落下去，不留在秤盤上 B．兩次實(shí)驗(yàn)如果從相同高度，在相同時(shí)間內(nèi)全部倒完，可以模擬氣體壓強(qiáng)與分子密集程度的關(guān)系 C．兩次實(shí)驗(yàn)如果從不同高度，以相同的流出速度倒下，可以模擬氣體壓強(qiáng)與分子平均動(dòng)能的關(guān)系 D．這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明氣體壓強(qiáng)是分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)造成的【分析】大量做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的分子對器壁頻繁、持續(xù)地碰撞產(chǎn)生了氣體的壓強(qiáng)。單個(gè)分子碰撞器壁的沖力是短暫的，但是大量分子頻繁地碰撞器壁，就對器壁產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力。所以從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來看，氣體的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力?！窘獯稹拷猓阂捎每刂谱兞糠ㄑ芯?，即先控制分子數(shù)密度一定，研究氣體壓強(qiáng)與分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的關(guān)系；再研究分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定，氣體壓強(qiáng)與分子數(shù)密度的關(guān)系；A、本實(shí)驗(yàn)是用豆粒代替分子，豆粒對臺(tái)秤的碰撞力代替氣體分子的碰撞力，所以要盡可能讓豆粒碰撞過秤盤之后掉落下去，不留在秤盤上。故A正確；B、豆粒的動(dòng)能大小取決與高度，將不同數(shù)量的豆粒先后從相同高度在相同時(shí)間內(nèi)連續(xù)釋放，使它們落在臺(tái)秤上，來模擬演示氣體壓強(qiáng)與氣體分子密集程度的關(guān)系。故B正確；C、將相同數(shù)量的豆粒先后從不同高度在相同時(shí)間內(nèi)連續(xù)釋放，使它們落在臺(tái)秤上，來演示氣體壓強(qiáng)與氣體分子的平均動(dòng)能的關(guān)系，不能是不同質(zhì)量的豆子。故C錯(cuò)誤；D、這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明氣體壓強(qiáng)是分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)造成的。故D正確本題選擇錯(cuò)誤的故選：C。【例2.2】（周口期中）對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列敘述中正確的是（）A．如果溫度降低，壓強(qiáng)不變，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增多 B．如果體積減小，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增多 C．如果溫度升高，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增多 D．如果分子數(shù)密度增大，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增多【分析】根據(jù)氣體壓強(qiáng)的微觀意義，氣體壓強(qiáng)和分子的平均動(dòng)能、氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)有關(guān)；利用控制變量法來分析來分析氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)是否增多?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)氣體壓強(qiáng)的微觀意義，氣體壓強(qiáng)和分子的平均動(dòng)能、氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)有關(guān)；溫度降低，分子的平均動(dòng)能減小，但壓強(qiáng)不變，所以氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增多，故A正確。B、根據(jù)氣體壓強(qiáng)的微觀意義，如果體積減小，氣體分子的密集度增大，但分子平均動(dòng)能以及氣體壓強(qiáng)不確定，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)不一定增多，故B錯(cuò)誤。C、根據(jù)氣體壓強(qiáng)的微觀意義，如果溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，但氣體的壓強(qiáng)不確定，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)不一定增多，故C錯(cuò)誤。D、分子數(shù)密度增大，但分子平均動(dòng)能以及氣體壓強(qiáng)不確定，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)不一定增多，故D錯(cuò)誤。故選：A?！纠?.3】（沙市區(qū)校級(jí)期中）關(guān)于氣體壓強(qiáng)的微觀解釋，下列說法中正確的是（）A．氣體的溫度降低，所有氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能都會(huì)減小 B．在完全失重狀態(tài)下，氣體對其密閉容器的壓強(qiáng)為零 C．氣體對器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子單位時(shí)間作用在器壁上的總壓力 D．氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體溫度有關(guān)【分析】A、溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，氣體分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，任何溫度下都有速度快的也有速度慢的，可判斷；B、根據(jù)氣體壓強(qiáng)的微觀本質(zhì)，在完全失重狀態(tài)下，依然存在碰撞，可解；C、根據(jù)氣體對器壁的壓強(qiáng)是大量氣體分子單位時(shí)間作用在器壁上單位面積上的壓力，可解；D、根據(jù)氣體壓強(qiáng)的微觀本質(zhì)，體積越小，分子越密集，單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)越多，溫度越高，分子平均動(dòng)能越大，平均速率越快，氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)越多，可解；【解答】解：A、氣體的溫度降低，分子的平均動(dòng)能減少，但氣體分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，任何溫度下都有速度快的也有速度慢的，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)氣體壓強(qiáng)的微觀本質(zhì)，在完全失重狀態(tài)下，依然存在碰撞，依然產(chǎn)生氣體壓強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；C、氣體對器壁的壓強(qiáng)是大量氣體分子單位時(shí)間作用在器壁上單位面積上的壓力，故C錯(cuò)誤；D、體積越小，分子越密集，單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)越多，溫度越高，分子平均動(dòng)能越大，平均速率越快，氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)越多，故D正確；故選：D。3．氣體壓強(qiáng)定量計(jì)算的基本原則我們可以利用氣體分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來計(jì)算壓強(qiáng)的問題，在計(jì)算的過程中注意以下兩個(gè)原則：氣體分子都以相同的平均速率撞擊器壁⑵氣體分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)是均等的（即全部分子中有的分子向著上、下、前、后、左、右這六個(gè)方向運(yùn)動(dòng)）。4.理想氣體的狀態(tài)方程典例精講【例4.1】（朝陽區(qū)校級(jí)期末）若通過控制外界條件，使圖甲裝置中氣體的狀態(tài)發(fā)生變化。變化過程中氣體的壓強(qiáng)p隨熱力學(xué)溫度T的變化如圖乙所示，圖中AB線段平行于T軸，BC線段延長線通過坐標(biāo)原點(diǎn)，CA線段平行于p軸。由圖線可知（）A．A→B過程中外界對氣體做功 B．B→C過程中氣體對外界做功 C．C→A過程中氣體內(nèi)能增大 D．A→B過程中氣體從外界吸收的熱量大于氣體對外界做的功【分析】根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PVT=C可知，【解答】解：A、由圖可知，A到B的過程中氣體的壓強(qiáng)不變溫度升高，由理想氣體得狀態(tài)方程可知，氣體的體積一定增大，則該過程中氣體對外做功。故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PVT=C可知，C、C到A的過程中氣體的溫度不變，則氣體內(nèi)能不變，故C錯(cuò)誤；D、A到B過程中，氣體溫度升高，則氣體內(nèi)能增大；氣體體積增大，則氣體對外界做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體從外界吸收的熱量大于氣體對外界做的功，故D正確。故選：D?！纠?.2】（銀川校級(jí)期末）一定質(zhì)量的理想氣體的體積為V，在壓強(qiáng)不變的條件下，溫度由100℃升到200℃那么它的體積（）A．增大為2V B．比原來增大100273VC．比原來增大100373V D．比原來增大100【分析】一定質(zhì)量的理想氣體的體積為V，在壓強(qiáng)不變的條件下，根據(jù)蓋呂薩克定律VT【解答】解：一定質(zhì)量的理想氣體的體積為V，在壓強(qiáng)不變的條件下，根據(jù)蓋呂薩克定律VTVT=△VA、由蓋呂薩克定律得：V273+100=V'BCD、由①式得溫度由100℃升到200℃體積增大△V=(273+200)?(273+100)故選：C?！纠?.3】（東莞市校級(jí)月考）如圖所示，一端封閉的玻璃管，開口向下豎直插在水銀槽里，管內(nèi)封有長度分別為L1和L2的兩段氣體。當(dāng)將管慢慢地向上提起時(shí)，管內(nèi)氣柱的長度（）A．L1變小，L2變大 B．L1變大，L2變小 C．L1、L2都變小 D．L1、L2都變大【分析】先假設(shè)將玻璃管豎直向上緩慢提升時(shí)，L2的下端面水銀沒有上升，保持原高度。即L2內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變。那么其體積就不變。就只有L1的體積增大，于是L1內(nèi)氣體壓強(qiáng)變小。但是L1內(nèi)的氣體壓強(qiáng)始終是L2氣體壓強(qiáng)減去中間那段水銀柱高度，所以假設(shè)錯(cuò)誤，L2也會(huì)體積增大，壓強(qiáng)減小?！窘獯稹拷猓杭僭O(shè)將玻璃管豎直向上緩慢提升時(shí)，L2的下端面水銀沒有上升，保持原高度。即L2內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變。那么其體積就不變。就只有L1的體積增大，于是L1內(nèi)氣體壓強(qiáng)變小。但是L1內(nèi)的氣體壓強(qiáng)始終是L2氣體壓強(qiáng)減去中間那段水銀柱高度，所以假設(shè)錯(cuò)誤，L2也會(huì)體積增大；故ABC錯(cuò)誤，D正確；故選：D?！纠?.4】（東湖區(qū)校級(jí)月考）氣缸中一定質(zhì)量的理想氣體，開始處于A狀態(tài)，在體積不變時(shí)變到B狀態(tài)，再在溫度不變時(shí)變到C狀態(tài)，最后在壓強(qiáng)不變時(shí)回到A狀態(tài)，各圖中不能反映上述過程的是（）A． B． C． D．【分析】明確等溫、等壓和等容線在個(gè)圖象中的圖線，據(jù)此分析各項(xiàng)。【解答】解：A、由A到B做等容變化，在P﹣V圖中是平行P軸的P軸的直線；由B到C做等溫變化，在P﹣V圖象是雙曲線，A中為直線，故A錯(cuò)誤；B、由A到B做等容變化，在P﹣T圖中是過原點(diǎn)的直線；由B到C做等溫變化，在P﹣T圖象是平行P軸的直線；由C到A做等壓変化，在P﹣T圖象中是平行T軸的直線，故B正確；C、由A到B做等容變化，在V﹣T圖中是平行T軸的直線；由B到C做等溫變化，在V﹣T圖象是平行V軸的直線；由C到A做等壓変化，在V﹣T圖象中是過原點(diǎn)的直線，故C正確；D、由A到B做等容變化，在V﹣t圖中是平行t軸的直線；由B到C做等溫變化，在V﹣t圖象是平行V軸的直線；由C到A做等壓変化，在V﹣t圖象中是反方向延長線過﹣273.15℃的直線，故D正確；本題選圖中不能反映上述過程，故選：A?！纠?.5】（沙河口區(qū)校級(jí)期末）一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷如圖所示的一系列過程，AB、BC、CD、DA這四段過程在p﹣T圖象中都是直線，其中CA的延長線通過坐標(biāo)原點(diǎn)O，下列說法正確的是（）A．A→B的過程中，氣體對外界放熱，內(nèi)能不變 B．B→C的過程中，單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)減少 C．C→D過程與A→B過程相比較，兩過程中氣體與外界交換的熱量相同 D．D→A過程與B→C過程相比較，兩過程中氣體與外界交換的熱量相同【分析】根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知在P﹣T圖象中，圖線上各點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)的連線斜率代表體積，斜率越大體積越小，根據(jù)體積變化判斷做功情況；理想氣體無勢能，內(nèi)能與溫度有關(guān)?！窘獯稹拷猓篈、A→B的過程中，溫度不變，內(nèi)能不變，壓強(qiáng)增大，體積減小，外界對氣體做功，即W＞0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U＝Q+W，知Q＜0，即氣體向外界放熱，故A正確；B、B→C過程中，壓強(qiáng)不變，根據(jù)蓋﹣呂薩克定律知，溫度升高，體積增大，單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)減少，故B正確；C、C→D過程與A→B相比較，內(nèi)能都不變，熱傳遞熱量等于做功，由于做功不同，故兩過程中氣體與外界交換的熱量不同，故C錯(cuò)誤；D、D→A過程與B→C過程相比較，內(nèi)能變化相同，根據(jù)W＝p△V知D→A過程對內(nèi)做功：W1＝pAD（VA﹣VD），又等圧変化有：VD兩式聯(lián)立得W1＝pAD?TD?TATA?VA，同理得B→C過程氣體對外做功W2＝pBC??TD?故選：ABD。隨堂練習(xí)一．選擇題（共8小題）1．（魚臺(tái)縣校級(jí)期中）如圖所示，在固定的氣缸A和B中分別用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，面積之比為SA：SB＝1：2．兩活塞以穿過B的底部的剛性細(xì)桿相連，可沿水平方向無摩擦滑動(dòng)。兩個(gè)氣缸都不漏氣。初始時(shí)，A、B中氣體的體積皆為V0，溫度皆為T0＝300K．A中氣體壓強(qiáng)pA＝1.5p0，p0是氣缸外的大氣壓強(qiáng)?，F(xiàn)對A加熱，使其中氣體的壓強(qiáng)升到pA＝2.0p0，同時(shí)保持B中氣體的溫度不變。則此時(shí)A中氣體溫度（）A．400K B．450K C．500K D．600K2．（靜安區(qū)一模）如圖，粗細(xì)均勻的玻璃管A和B由一橡皮管連接，A管內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的氣體，兩管水銀面相平若固定A管將B管沿豎直方向緩慢上移一小段距離高H，A管內(nèi)的水銀面相應(yīng)升高h(yuǎn)，移動(dòng)過程中溫度保持不變，則（）A．h＝H B．h=H2 C．h＜H23．（寶山區(qū)二模）如圖所示，一只貯有空氣的密閉燒瓶用玻璃管與水銀氣壓計(jì)相連，氣壓計(jì)的A、B管內(nèi)汞面在同一水平面上?，F(xiàn)緩慢降低燒瓶內(nèi)空氣的溫度，同時(shí)緩慢移動(dòng)氣壓計(jì)A管，使氣壓計(jì)B管的水銀面保持在原來的水平面上，則（）A．燒瓶內(nèi)氣體作等容變化，A管應(yīng)向上移動(dòng) B．燒瓶內(nèi)氣體作等容變化，A管應(yīng)向下移動(dòng) C．燒瓶內(nèi)氣體作等溫變化，A管應(yīng)向上移動(dòng) D．燒瓶內(nèi)氣體作等溫變化，A管應(yīng)向下移動(dòng)4．（昭陽區(qū)月考）一只輪胎容積為V＝8L，已裝有p1＝1atm的空氣。現(xiàn)用打氣筒給它打氣，已知打氣筒的容積為V0＝1L，設(shè)打氣過程中輪胎容積及氣體溫度維持不變，大氣壓強(qiáng)p0＝1atm，要使胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到p2＝2.5atm，應(yīng)至少打多少次氣？（）A．8次 B．10次 C．12次 D．15次5．（銅仁市期末）某壓縮式噴霧器儲(chǔ)液桶的容量是5.7×10﹣3m3．往桶內(nèi)倒入4.2×10﹣3m3的藥液后開始打氣，打氣過程中藥液不會(huì)向外噴出。如果每次能打進(jìn)2.5×10﹣4m3的空氣，要使噴霧器內(nèi)藥液能全部噴完，且整個(gè)過程中溫度不變，則需要打氣的次數(shù)是（）A．17次 B．18次 C．19次 D．20次6．（洮北區(qū)校級(jí)期末）下列說法正確的是（）A．一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，壓強(qiáng)隨體積減小而增大的微觀原因是：每個(gè)分子撞擊器壁的作用力增大 B．一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，壓強(qiáng)隨體積增大而減小的微觀原因是：單位體積內(nèi)的分子數(shù)減小 C．一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，壓強(qiáng)隨溫度升高而增大的微觀原因是：每個(gè)分子動(dòng)能都增大 D．一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，壓強(qiáng)隨溫度升高而增大的微觀原因是：分子的數(shù)密度增大7．（鼓樓區(qū)校級(jí)模擬）一定質(zhì)量的理想氣體，在溫度不變的條件下，使其壓強(qiáng)增大，則在這一過程中氣體（）A．從外界吸收了熱量 B．對外界做了功 C．密度增大 D．分子的平均動(dòng)能增大8．（漯河月考）對于一定質(zhì)量的氣體下列說法正確的是（）A．當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)變劇烈時(shí)，壓強(qiáng)必變大 B．當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí)，壓強(qiáng)必變小 C．氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子間的作用力造成的 D．體積不變，壓強(qiáng)增大時(shí)，氣體分子的平均動(dòng)能一定增大二．多選題（共3小題）9．（安陽二模）關(guān)于理想氣體，液體和熱力學(xué)定律，下列說法正確的是（）A．理想氣體除了碰撞外，分子間沒有作用力 B．那些不容易液化的氣體在常溫常壓下可以看成理想氣體 C．液體沸騰時(shí)候的溫度被稱為沸點(diǎn)，沸騰屬于汽化現(xiàn)象 D．理想氣體對外做功同時(shí)吸熱，理想氣體內(nèi)能一定減小 E．不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功10．（棗莊二模）如圖所示，是一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過程的V﹣T圖象，其中，DA的反向延長線過O點(diǎn)，AB、CD均平行于V軸，BC平行于T軸，狀態(tài)A、B的壓強(qiáng)分別為P1、P2下列說法正確的是（）A．P1＜P2 B．A→B過程吸收的熱量等于氣體對外界做的功 C．氣體A→B→C→D→A完成一次循環(huán)，將放出熱量 D．從微觀角度來看，C→D過程壓強(qiáng)升高，是由于分子的密集程度增加引起的 E．若B→C過程放熱200J，D→A過程吸熱300J，則D→A過程氣體對外界做功100J11．（龍鳳區(qū)校級(jí)期中）下列說法正確的是（）A．水黽可以停在靜止的水面上，因其重力與表面張力平衡 B．溫度不變的條件下，增大飽和汽的體積，就可以減小飽和汽的壓強(qiáng) C．浸潤的情況下，附著層內(nèi)分子平均距離小于液體內(nèi)部分子平均距離，附著層有擴(kuò)張趨勢 D．物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān)三．計(jì)算題（共2小題）12．（南昌三模）噴霧器的原理如圖所示，儲(chǔ)液筒與打氣筒用軟細(xì)管相連，先在桶內(nèi)裝上藥液，再擰緊桶蓋并關(guān)閉閥門K，用打氣筒給儲(chǔ)液筒充氣增大儲(chǔ)液筒內(nèi)的氣壓，然后再打開閥門，儲(chǔ)液筒的液體就從噴霧頭噴出，已知儲(chǔ)液筒容器為10L（不計(jì)儲(chǔ)液筒兩端連接管體積），打氣筒每打一次氣能向儲(chǔ)液筒內(nèi)壓入空氣200mL，現(xiàn)在儲(chǔ)液筒內(nèi)裝入8L的藥液后關(guān)緊桶蓋和噴霧頭開關(guān)，再用打氣筒給儲(chǔ)液筒打氣。（設(shè)周圍大氣壓恒為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，打氣過程中儲(chǔ)液筒內(nèi)氣體溫度與外界溫度相同且保持不變），求：①要使貯液筒內(nèi)藥液上方的氣體壓強(qiáng)達(dá)到3atm，打氣筒活塞需要循環(huán)工作的次數(shù)；②打開噴霧頭開關(guān)K直至儲(chǔ)液筒的內(nèi)外氣壓相同，儲(chǔ)液筒內(nèi)剩余藥液的體積。13．（東城區(qū)校級(jí)月考）正方體密閉容器中有大量運(yùn)動(dòng)粒子。每個(gè)粒子質(zhì)量為m，單位體積內(nèi)粒子數(shù)量n為恒量。為簡化問題，我們假定：粒子大小可以忽略：其速率均為v，且與器壁各面碰撞的機(jī)會(huì)均等；與器壁碰撞前后瞬間。粒子速度方向都與器壁垂直，且速率不變。求：器壁單位面積所受粒子壓力。四．解答題（共2小題）14．（浙江模擬）一個(gè)晴朗的天氣，小明覺得湖水中魚兒戲水時(shí)吐出小氣泡的情景很美，于是畫了一幅魚兒戲水的圖畫（如圖所示）．但旁邊的同學(xué)認(rèn)為他的畫有不符合物理規(guī)律之處，請根據(jù)你所掌握的物理知識(shí)正確畫出草圖，并指出這樣畫的物理依據(jù)．①請?jiān)诖痤}紙上畫上你認(rèn)為正確的草圖②依據(jù)；③如果認(rèn)為小氣泡在水中緩慢上升，則小氣泡中的氣體對外做的功（填“大于”、“等于或“小于”）氣體吸收的熱量．15．（鼓樓區(qū)校級(jí)月考）對于氣體，下列說法中正確的是①氣體的壓強(qiáng)是由氣體分子的重力產(chǎn)生的②氣體的壓強(qiáng)是由大量氣體分子頻繁地碰撞器壁而產(chǎn)生的③質(zhì)量一定的氣體，溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)越大，分子間的平均距離越大④質(zhì)量一定的氣體，壓強(qiáng)不變時(shí)，溫度越高，單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)越少A．①③B．②③C．②④D．①④

隨堂練習(xí)參考答案與試題解析一．選擇題（共8小題）1．（魚臺(tái)縣校級(jí)期中）如圖所示，在固定的氣缸A和B中分別用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，面積之比為SA：SB＝1：2．兩活塞以穿過B的底部的剛性細(xì)桿相連，可沿水平方向無摩擦滑動(dòng)。兩個(gè)氣缸都不漏氣。初始時(shí)，A、B中氣體的體積皆為V0，溫度皆為T0＝300K．A中氣體壓強(qiáng)pA＝1.5p0，p0是氣缸外的大氣壓強(qiáng)?，F(xiàn)對A加熱，使其中氣體的壓強(qiáng)升到pA＝2.0p0，同時(shí)保持B中氣體的溫度不變。則此時(shí)A中氣體溫度（）A．400K B．450K C．500K D．600K【分析】由平衡條件求出氣體的壓強(qiáng)，應(yīng)用理想氣體的狀態(tài)方程分別對A、B氣體列方程，然后解方程求出氣體A的溫度?！窘獯稹拷猓洪_始時(shí)，據(jù)活塞平衡時(shí)，有pA?SA+pB?SB＝p0（SA+SB）解得：pB=加熱后，據(jù)活塞平衡有：pA′?SA+pB′?SB＝p0（SA+SB）解得：pB′=由于B中氣體初、末態(tài)溫度相等，設(shè)末態(tài)體積為，則有：pB′?VB′＝pB?V0解得：VB′=32V0．故活塞向右移動(dòng)，B的體積增加了1因?yàn)閮苫钊苿?dòng)的距離相等，可以得到A的末態(tài)體積為：VA′=54由氣態(tài)方程有：p解得：p故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選：C。2．（靜安區(qū)一模）如圖，粗細(xì)均勻的玻璃管A和B由一橡皮管連接，A管內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的氣體，兩管水銀面相平若固定A管將B管沿豎直方向緩慢上移一小段距離高H，A管內(nèi)的水銀面相應(yīng)升高h(yuǎn)，移動(dòng)過程中溫度保持不變，則（）A．h＝H B．h=H2 C．h＜H2【分析】封閉氣體是等溫變化，氣壓變大，體積縮小?！窘獯稹拷猓悍忾]氣體是等溫變化，B端抬高，壓強(qiáng)變大，故氣體體積要縮小，但最終平衡時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)比大氣壓大，一定是B側(cè)水銀面高，故有：H﹣h＞h，故?＜故ABD錯(cuò)誤，C正確；故選：C。3．（寶山區(qū)二模）如圖所示，一只貯有空氣的密閉燒瓶用玻璃管與水銀氣壓計(jì)相連，氣壓計(jì)的A、B管內(nèi)汞面在同一水平面上?，F(xiàn)緩慢降低燒瓶內(nèi)空氣的溫度，同時(shí)緩慢移動(dòng)氣壓計(jì)A管，使氣壓計(jì)B管的水銀面保持在原來的水平面上，則（）A．燒瓶內(nèi)氣體作等容變化，A管應(yīng)向上移動(dòng) B．燒瓶內(nèi)氣體作等容變化，A管應(yīng)向下移動(dòng) C．燒瓶內(nèi)氣體作等溫變化，A管應(yīng)向上移動(dòng) D．燒瓶內(nèi)氣體作等溫變化，A管應(yīng)向下移動(dòng)【分析】根據(jù)題意得到氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律分析氣體壓強(qiáng)的變化，從而分析A管運(yùn)動(dòng)方向?！窘獯稹拷猓簹鈮河?jì)B管的水銀面保持在原來的水平面上，所以氣體體積不變，發(fā)生等容變化，初狀態(tài)氣體壓強(qiáng)等于大氣壓，根據(jù)查理定律，緩慢降低燒瓶內(nèi)空氣的溫度，燒瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，低于大氣壓，為了保證B管水銀面不變，所以A管必須下移。故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選：B。4．（昭陽區(qū)月考）一只輪胎容積為V＝8L，已裝有p1＝1atm的空氣?，F(xiàn)用打氣筒給它打氣，已知打氣筒的容積為V0＝1L，設(shè)打氣過程中輪胎容積及氣體溫度維持不變，大氣壓強(qiáng)p0＝1atm，要使胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到p2＝2.5atm，應(yīng)至少打多少次氣？（）A．8次 B．10次 C．12次 D．15次【分析】打氣過程中氣體溫度保持不變，對打了n次的總的空氣運(yùn)用波意耳定律列式求解即可?！窘獯稹拷猓涸O(shè)打氣n次，打氣過程中氣體溫度保持不變，根據(jù)玻意耳定律可得：P1V1+nP0V0＝P2V1代入數(shù)據(jù)可得：1×8+n×1×1＝2.5×8得：n＝12次。所以ABD錯(cuò)誤，C正確。故選：C。5．（銅仁市期末）某壓縮式噴霧器儲(chǔ)液桶的容量是5.7×10﹣3m3．往桶內(nèi)倒入4.2×10﹣3m3的藥液后開始打氣，打氣過程中藥液不會(huì)向外噴出。如果每次能打進(jìn)2.5×10﹣4m3的空氣，要使噴霧器內(nèi)藥液能全部噴完，且整個(gè)過程中溫度不變，則需要打氣的次數(shù)是（）A．17次 B．18次 C．19次 D．20次【分析】向桶內(nèi)打氣，噴壺內(nèi)的氣體體積不變，壓強(qiáng)增大。根據(jù)玻意耳定律求解。當(dāng)空氣完全充滿藥桶后，如果空氣壓強(qiáng)仍然大于大氣壓，則藥液可以全部噴出。由玻意耳定律求解。【解答】解：假設(shè)使噴霧器內(nèi)藥液能全部噴完，由題設(shè)可知，每次打入容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)為1atm，玻意耳定律得P0V1＝P0（V1﹣V2）+P0?V0?N，V1＝5.7×10﹣3m3V2＝4.2×10﹣3m3，V0＝2.5×10﹣4m3將數(shù)據(jù)代入得：N＝16.8≈17故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選：A。6．（洮北區(qū)校級(jí)期末）下列說法正確的是（）A．一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，壓強(qiáng)隨體積減小而增大的微觀原因是：每個(gè)分子撞擊器壁的作用力增大 B．一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，壓強(qiáng)隨體積增大而減小的微觀原因是：單位體積內(nèi)的分子數(shù)減小 C．一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，壓強(qiáng)隨溫度升高而增大的微觀原因是：每個(gè)分子動(dòng)能都增大 D．一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，壓強(qiáng)隨溫度升高而增大的微觀原因是：分子的數(shù)密度增大【分析】氣體壓強(qiáng)與氣體的溫度和體積有關(guān)，在微觀上與氣體分子個(gè)數(shù)以及氣體的平均動(dòng)能有關(guān)，體積減小時(shí)，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多；而溫度升高時(shí)，分子平均動(dòng)能增大?！窘獯稹拷猓篈．一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，體積減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，分子密度增大，使壓強(qiáng)增大，故A錯(cuò)誤；B．一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，體積增大時(shí)，單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少而使分子撞擊次數(shù)減少，從而使壓強(qiáng)減小，故B正確；C．一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，溫度升高時(shí)，分子平均動(dòng)能增大而使壓強(qiáng)升高，但并不是每個(gè)分子動(dòng)能都增大，故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤；故選：B。7．（鼓樓區(qū)校級(jí)模擬）一定質(zhì)量的理想氣體，在溫度不變的條件下，使其壓強(qiáng)增大，則在這一過程中氣體（）A．從外界吸收了熱量 B．對外界做了功 C．密度增大 D．分子的平均動(dòng)能增大【分析】一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)。溫度不變，根據(jù)玻意耳定律判斷氣體的體積如何變化，即可知做功情況。溫度不變，分子的平均動(dòng)能不變。【解答】解：A、氣體的溫度不變，內(nèi)能不變，使其壓強(qiáng)增大，玻意耳定律PV＝c可知，其體積減小，外界對氣體做功，由熱力學(xué)第一定律知?dú)怏w向外放熱。故AB錯(cuò)誤。C、由A知體積減小，分子密度增大。故C正確。D、溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度不變，分子的平均動(dòng)能不變，D錯(cuò)誤；故選：C。8．（漯河月考）對于一定質(zhì)量的氣體下列說法正確的是（）A．當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)變劇烈時(shí)，壓強(qiáng)必變大 B．當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí)，壓強(qiáng)必變小 C．氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子間的作用力造成的 D．體積不變，壓強(qiáng)增大時(shí)，氣體分子的平均動(dòng)能一定增大【分析】當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)變劇烈可知溫度升高，當(dāng)分子間的平均距離變大，可知密集程度變小。氣體的壓強(qiáng)在微觀上與分子的平均動(dòng)能和分子的密集程度有關(guān)?！窘獯稹拷猓篈、當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)變劇烈時(shí)，可知溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，氣體的壓強(qiáng)在微觀上與分子的平均動(dòng)能和分子的密集程度有關(guān)。要看壓強(qiáng)的變化還要看氣體的密集程度的變化，所以壓強(qiáng)可能增大、可能減小、可能不變。故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí)，分子的密集程度變?。粴怏w的壓強(qiáng)在微觀上與分子的平均動(dòng)能和分子的密集程度有關(guān)，密集程度變小的同時(shí)分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能可能增加，故氣壓不一定減小，故B錯(cuò)誤；C、氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子對容器壁的頻繁碰撞造成的，與分子力無關(guān)，故C錯(cuò)誤；D、氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子對容器壁的頻繁碰撞造成的，體積不變而壓強(qiáng)增大時(shí)，分子的密集程度不變，故一定是氣體分子的平均動(dòng)能增大了，故D正確；故選：D。二．多選題（共3小題）9．（安陽二模）關(guān)于理想氣體，液體和熱力學(xué)定律，下列說法正確的是（）A．理想氣體除了碰撞外，分子間沒有作用力 B．那些不容易液化的氣體在常溫常壓下可以看成理想氣體 C．液體沸騰時(shí)候的溫度被稱為沸點(diǎn)，沸騰屬于汽化現(xiàn)象 D．理想氣體對外做功同時(shí)吸熱，理想氣體內(nèi)能一定減小 E．不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功【分析】只要實(shí)際氣體的壓強(qiáng)不是很高，溫度不是很大，都可以近視的當(dāng)成理想氣體來處理，理想氣體是一個(gè)理想化模型，氣體分子間除碰撞外，不存在分子間相互作用力，沒有分子勢能，只有分子動(dòng)能?！窘獯稹拷猓篈、理想氣體分子間距離較大，分子作用力不顯著，所以除了碰撞之外，分子間沒有作用力，故A正確；B、不容易液化的氣體，在常溫常壓下分子間距很大，可以看作理想氣體，故B正確；C、液體沸騰時(shí)的溫度稱為沸點(diǎn)，沸騰屬于液體變?yōu)闅怏w，屬于汽化現(xiàn)象，故C正確；D、根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，改變物體內(nèi)能的方式是做功和熱傳遞，理想氣體對外做功，同時(shí)吸收熱量，內(nèi)能可能不變，可能減小，也可能增大，故D錯(cuò)誤；E、根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，一切熱現(xiàn)象都具有方向性，從單一熱源吸收的熱量在引起外界變化的情況下可以全部轉(zhuǎn)化為有用功，故E錯(cuò)誤；故選：ABC。10．（棗莊二模）如圖所示，是一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過程的V﹣T圖象，其中，DA的反向延長線過O點(diǎn)，AB、CD均平行于V軸，BC平行于T軸，狀態(tài)A、B的壓強(qiáng)分別為P1、P2下列說法正確的是（）A．P1＜P2 B．A→B過程吸收的熱量等于氣體對外界做的功 C．氣體A→B→C→D→A完成一次循環(huán)，將放出熱量 D．從微觀角度來看，C→D過程壓強(qiáng)升高，是由于分子的密集程度增加引起的 E．若B→C過程放熱200J，D→A過程吸熱300J，則D→A過程氣體對外界做功100J【分析】根據(jù)圖象可知溫度和體積變化，結(jié)合理性氣體狀態(tài)方程可分析壓強(qiáng)變化；根據(jù)體積變化可判斷氣體做功情況，根據(jù)W＝P△V分析外界對氣體做功的多少，根據(jù)溫度變化分析理想氣體的內(nèi)能變化，結(jié)合熱力學(xué)第一定律分析熱量變化?！窘獯稹拷猓篈、由圖象可知過程ab中氣體的溫度不變，體積增大，根據(jù)玻意耳定律可知，壓強(qiáng)減小，即P1＞P2，故A錯(cuò)誤；B、由圖象可知，A﹣B氣體做等溫變化，氣體內(nèi)能不變，由體積增大，氣體對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w應(yīng)吸熱，且吸收的熱量等于氣體對外界做的功，故B正確；C、由A到B和由C到D氣體做等溫變化，兩段氣體內(nèi)能不變，故由B到C氣體內(nèi)能減小量等于由D到A的增加量，又由B到C過程，氣體不做功，由D到A過程氣體對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，整個(gè)過程氣體應(yīng)吸熱，故C錯(cuò)誤；D、由圖象可知在過程cd中氣體，溫度不變，分子平均速率不變，體積減小，則分子密度增大，故氣體壓強(qiáng)增大，故D正確；E、由A到B和由C到D氣體做等溫變化，兩段氣體內(nèi)能不變，故由B到C氣體內(nèi)能減小量等于由D到A的增加量，又由B到C過程，氣體不做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得：﹣200+300+W＝0，解得：W＝﹣100J，即D→A過程氣體對外界做功100J，故E正確；故選：BDE。11．（龍鳳區(qū)校級(jí)期中）下列說法正確的是（）A．水黽可以停在靜止的水面上，因其重力與表面張力平衡 B．溫度不變的條件下，增大飽和汽的體積，就可以減小飽和汽的壓強(qiáng) C．浸潤的情況下，附著層內(nèi)分子平均距離小于液體內(nèi)部分子平均距離，附著層有擴(kuò)張趨勢 D．物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān)【分析】明確液體表面張力的宏觀表現(xiàn)，并會(huì)用來解釋相關(guān)現(xiàn)象；知道飽和汽壓只與溫度有關(guān)，和體積無關(guān)；內(nèi)能取決于物體的溫度、體積和物質(zhì)的量；浸潤：一種液體會(huì)潤濕某種固體并附在固體的表面上，這種現(xiàn)象叫做浸潤。不浸潤：一種液體不會(huì)潤濕某種固體，也就不會(huì)附在這種固體的表面，這種現(xiàn)象叫做不浸潤。液體對固體的浸潤，則分子間距小于液體內(nèi)部，則液面分子間表現(xiàn)為斥力，液面呈現(xiàn)凹形，表面有擴(kuò)張的趨勢?！窘獯稹拷猓篈、因?yàn)橐后w表面張力的存在，水黽可以停在靜止的水面上，并且能無拘無束地在水面上行走自如，豎直方向上，重力與表面張力平衡，故A錯(cuò)誤；B、液體的飽和蒸氣壓與溫度有關(guān)，與體積無關(guān)，在溫度不變的條件下，增大飽和汽的體積，不能減小飽和汽的壓強(qiáng)；故B錯(cuò)誤；C、附著層液體分子比液體內(nèi)部分子密集，附著層內(nèi)液體分子間距離小于液體內(nèi)部分子間距離，附著層內(nèi)分子間作用表現(xiàn)為斥力，附著層有擴(kuò)散趨勢，表現(xiàn)為浸潤；故C正確；D、物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān)。故D正確。故選：CD。三．計(jì)算題（共2小題）12．（南昌三模）噴霧器的原理如圖所示，儲(chǔ)液筒與打氣筒用軟細(xì)管相連，先在桶內(nèi)裝上藥液，再擰緊桶蓋并關(guān)閉閥門K，用打氣筒給儲(chǔ)液筒充氣增大儲(chǔ)液筒內(nèi)的氣壓，然后再打開閥門，儲(chǔ)液筒的液體就從噴霧頭噴出，已知儲(chǔ)液筒容器為10L（不計(jì)儲(chǔ)液筒兩端連接管體積），打氣筒每打一次氣能向儲(chǔ)液筒內(nèi)壓入空氣200mL，現(xiàn)在儲(chǔ)液筒內(nèi)裝入8L的藥液后關(guān)緊桶蓋和噴霧頭開關(guān)，再用打氣筒給儲(chǔ)液筒打氣。（設(shè)周圍大氣壓恒為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，打氣過程中儲(chǔ)液筒內(nèi)氣體溫度與外界溫度相同且保持不變），求：①要使貯液筒內(nèi)藥液上方的氣體壓強(qiáng)達(dá)到3atm，打氣筒活塞需要循環(huán)工作的次數(shù)；②打開噴霧頭開關(guān)K直至儲(chǔ)液筒的內(nèi)外氣壓相同，儲(chǔ)液筒內(nèi)剩余藥液的體積。【分析】（1）在溫度不變的情況下，打氣筒內(nèi)氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻﹣馬定律可求解打氣筒活塞需要循環(huán)工作的次數(shù)；（2）再根據(jù)玻﹣馬定律先求出打開噴嘴噴灑藥液，直至貯液筒內(nèi)外氣壓相同時(shí)氣筒內(nèi)氣體的體積，即可求出此時(shí)貯液筒內(nèi)剩余藥液的體積?！窘獯稹拷猓海?）設(shè)需打氣的次數(shù)為n，每次打入的氣體體積為V0，儲(chǔ)液桶藥液上方的氣體體積為V；則開始打氣前：儲(chǔ)液筒液體上方氣體的壓強(qiáng)為P1＝P0＝1atm，氣體的體積為V1＝V+nV0；打氣完畢時(shí)，儲(chǔ)液筒內(nèi)藥液上方的氣體體積為V2＝V，壓強(qiáng)為P2＝3atm；又因?yàn)樵摯驓膺^程為等溫變化過程，根據(jù)玻﹣馬定律定律P1V1＝P2V2，代入上邊數(shù)據(jù)可解得：n＝20；（2）打開噴霧頭開關(guān)K直至貯液筒內(nèi)外氣壓相同時(shí)，設(shè)儲(chǔ)液筒上方氣體的體積為V3，此過程同樣為為等溫變