2012年自考物理（工）考前復(fù)習(xí)指導(dǎo)六

更新時(shí)間：2012-09-04 09:41:25 來(lái)源：|0

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　　第三章氣體動(dòng)理論

　　從本章開(kāi)始，我們開(kāi)始研究熱學(xué)，它包括分子物理學(xué)和熱力學(xué)，前者是對(duì)熱現(xiàn)象規(guī)律的總結(jié)，是解釋熱現(xiàn)象的宏觀(guān)理論，后者是人物質(zhì)內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)和它們之間的相互作用出發(fā)研究熱現(xiàn)象的規(guī)律，是熱現(xiàn)象的微觀(guān)理論。在物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)中，氣態(tài)的性質(zhì)最簡(jiǎn)單，且應(yīng)用廣泛，所以本章研究就從氣體開(kāi)始，氣體動(dòng)理論就是氣體熱現(xiàn)象的微觀(guān)理論。

　　一、分子運(yùn)動(dòng)的基本概念：（識(shí)記）

　　分子運(yùn)動(dòng)的基本概念就是三條基本原理：

　　1、自然界中一切物體都是由大量不連續(xù)的、彼此間有一定距離的微粒所組成，這種微粒稱(chēng)為分子。（分子是什么）

　　2、分子之間有相互作用力，包括相互吸引力和相互排斥力（分子作用力）

　　3、分子永不停息地作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)（分子“多動(dòng)癥”）

　　二、氣體的狀態(tài)參量、平衡狀態(tài)（領(lǐng)會(huì)）

　　從宏觀(guān)角度看，氣體的狀態(tài)可用體積V、壓強(qiáng)P、溫度t、T來(lái)表示。這里要注意的是，氣體的體積不是氣體分子體積的總和；在靜止的氣體內(nèi)，同一點(diǎn)處不同方向的面積上的壓強(qiáng)都相等；溫標(biāo)有攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)兩種常用溫標(biāo)。這三個(gè)量是描述一定量氣體特征必須的三個(gè)參量。

　　記住這幾個(gè)單位換算：1mmHg=133.3Pa 1atm=760mmHg=1.013×105Pa T=273.15+t

　　在氣體處于平衡狀態(tài)時(shí)，氣體占據(jù)一定體積、其內(nèi)部處處溫度相同、壓強(qiáng)也皆相同。

　　弛豫時(shí)間就是指氣體停止與外界進(jìn)行能量交換時(shí)起到平衡狀態(tài)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間。

　　氣體的狀態(tài)變化過(guò)程一般都是非平衡過(guò)程。平衡過(guò)程是一種理想過(guò)程，但是只要過(guò)程進(jìn)行得足夠緩慢，這樣的過(guò)程就稱(chēng)為準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程，可視為平衡過(guò)程。

　　三、理想氣體物態(tài)方程（領(lǐng)會(huì)及綜合應(yīng)用）

　　這里有兩個(gè)定律：1、氣體定律

　　P1V1 = P2V2 =常量轉(zhuǎn)自環(huán) 球網(wǎng) 校edu24ol.com

　　T1 T2

　　2、阿伏加德羅定律：在相同的溫度和壓強(qiáng)下，1 mol的任何氣體所占據(jù)的體積都相同。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，即壓強(qiáng)Po=1atm、溫度T0=273.15K時(shí)，1mol的任何氣體的體積均為v0=22.41L/mol

　　請(qǐng)記憶阿伏加德羅常量：NA=6.022×1023mol1

　　上面兩個(gè)氣體實(shí)驗(yàn)定律表明，氣體在低壓、高溫情況下具有相似的性質(zhì)，但是如果溫度和壓強(qiáng)變化達(dá)到一定程度的時(shí)候，情況就不同了。為了便于研究，我們假設(shè)存在這樣一種氣體，它在任何壓強(qiáng)、溫度下，都嚴(yán)格遵守上面的氣體實(shí)驗(yàn)定律，這就是理想氣體，它很理想，但是不存在。

　　PV = P0V =常量R T T0

　　根據(jù)氣體定律，我們可以得到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，對(duì)1mol的任何理想氣體，其常量都是一樣的：

　　這個(gè)常量R是與氣體性質(zhì)無(wú)關(guān)的普適常量。因此1mol理想氣體的三個(gè)參量P、v、T之間的關(guān)系可寫(xiě)為 Pv=RT 這個(gè)方程就是1摩爾理想氣體的物態(tài)方程。

　　對(duì)于任意質(zhì)量的M的理想氣體，上述公式變?yōu)椋?/P>

　　PV = M RT

　　Mmol

　　這一段是本章重點(diǎn)內(nèi)容，需要掌握的就是運(yùn)用這幾個(gè)公式去計(jì)算空氣或其他氣體的各種參量和物理性質(zhì)。如果可能的話(huà)，應(yīng)該記住兩種單位制下R的數(shù)值。（國(guó)際單位制：8.314J/molK、大氣壓、升制 8.206×102atm L/（molK））

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