气体是指无形状有体积的可压缩和膨胀的流体。虽然气体与液体一样是流体:可以流动和变形。但是它的分子间距离很大,可以被压缩或膨胀。假如没有限制(容器或力场)的话,气体可以无限膨胀。气体最关键的三个参量体积、温度和其压强,这三者之间可以互相影响。
气体有实际气体和理想气体之分。理想气体被假设为气体分子之间没有相互作用力,所以就不考虑分子势能,所以他的内能就是由分子的平均动能所决定,也就是说由温度所决定,当然这种状态下气体分子自身没有体积。而实际气体的话,是需要考虑分子势能的。因此,我们在做题的时候要看清楚到底是实际气体还是理想气体。接下来,我们主要以理想气体为研究对象,探讨其一些特殊的性质。
一是气体分子间无作用力;
二是气体分子本身不占有体积;
三是气体分子与容器器壁间发生完全弹性碰撞。这里面由于碰撞就会有一个气体压强的概念,这个我们后面详谈。
四是理想气体满足状态方程pV=nRT。理想气体状态方程里有四个变量——气体的压力p、气体的体积V、气体的物质的量n以及温度T和一个常量R,所以只要其中三个变量确定,理想气体就处于一个状态。温度T的单位必须为K。
接下来我们具体看一下气体压强,所谓的气体压强是指气体对某一点施加的流体静力压强。产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的。就是我们在前面所说的气体分子与容器器壁之间发生完全弹性碰撞。所以一个密闭容器当中的分子密度越高,活动越剧烈,那么所产生的气体压强也就越大。这与理想气体状态方程是一致的,也就是说,在体积一定的情况下,温度越高,活动越剧烈,也就是说,碰撞的次数也就越多,分子越多,它的压强也就越大。
我们再简单了解一下大气压,所谓的大气压是指地球上某个位置的空气产生的压强。地球表面的空气受到重力作用,由此而产生了大气压强。地球上面的空气层密度不是相等的,靠近地表层的空气密度较大,高层的空气稀薄,密度较小。
大气压的理解
一是所有浸在大气里的物体都要受到大气作用于它的压强,就像浸在水中的物体都要受到水的压强一样.
二是空气受重力的作用,空气又有流动性,因此向各个方向都有压强。也就是说由于地球对空气的吸引作用,空气压在地面上,就要靠地面或地面上的其他物体来支持它,这些支持着大气的物体和地面,就要受到大气压力的作用。单位面积上受到的大气压力,就是大气压强。
三是气体是由大量的做无规则运动的分子组成,而这些分子必然要对浸在空气中的物体不断地发生碰撞。每次碰撞,空气分子都要给予物体表面一个冲击力,大量空气分子持续碰撞的结果就体现为大气对物体表面的压力,从而形成大气压。若单位体积中含有的分子数越多,则相同时间内空气分子对物体表面单位面积上碰撞的次数越多,因而产生的压强也就越大。这与我们前面所探讨的密闭容器的气体压强,其实是一个道理。
这里面大家一定要注意,最重要的考点就是影响气体压强的因素到底是什么?
再补充一个小的知识点,那就是液体的沸点,为什么气压越低,它的沸点越低?其实我们首先要了解什么是沸点,沸点,其实就是说达到这个温度,液体就变成气体了,也就是说,有气冒出来,气压小,他出来的阻力就小,所以说他就容易变成气体。
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