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第八单元气体的状态参量
一、简要知识点：
1、气体的状态和状态参量；
2、气体的体积；
3、气体的压强；
4、温度；
5、求气体压强的常用方法。
二、基本概念：
1、气体的状态和状态参量：
（1）气体的状态：在研究气体的热学性质时，在一定的条件下，气体都会处于一定的状态，称为平衡状态。
（2）气体的状态参量：描述气体状态的物理量。一定量的气体的状态参量有：温度、体积和压强。
2、温度：
（1）概念：温度是表示物体冷热程度的物理量，是分子平均动能的标志，是大量分子无规则热运动剧烈程度的宏观体现。
（2）单位及换算：SI制单位为开尔文，用K表示，常用的摄氏温度（t）的单位是摄氏度，用C表示。
a、热力学温度（或绝对温度）T=t+273。注意：绝对零度（即－273）是不可能达到的，因为分子将永不停息的做无规则的热运动；
b、改变的温度（升高或降低）T=t。
（3）人体感受的物体的冷热程度，一方面取决于被感受物体的温度，另一方面还与被感受物体单位时间内吸收或（放出）给人体的热量的多少有关。冬天温度相同的木块与铁块，摸上去感觉铁块更冷一些，这是因为铁块单位时间内从手上吸收的热量更多的原因。
3、气体的体积：
（1）因为气体分子间距离比固体、液体分子间的距离大很多，分子间的相互作用很弱，所以气体很容易扩散，气体的体积就是指气体分子所能够达到的空间，也就是气体所充满的容器的容积。
（2）SI制中单位为m，常用的有L，1L=10m。
4、气体的压强
（1）气体作用在器壁单位面积上的压力称为气体的压强。
气体压强的产生是由于大量气体分子频繁的碰撞器壁的结果，压强的大小取决于单位体积内的分子数和分子的平均速率。若单位体积内分子数增大，分子的平均速率也增大，则气体的压强也增大。
（2）SI制中压强的单位为帕斯卡（Pa），1Pa=1N/m，压强的单位有时还用到atm，cmHg，mmHg等。
1atm=76cmHg=1.03×10Pa。
（3）大气压强产生的机理：
大气压是由于空气受到重力的作用紧紧包围地球而对浸在它里面的物体产生的压强。如果没有地球引力作用，地球表面就没有大气，从而也不会有大气压。地面大气压的值与地球表面积的乘积，近似等于地球大气层所受的重力值。
4、气体压强的确定：
气体的三个状态参量中，准确地确定气体压强是解决热学问题的关键。一般的分析方法如下：
（1）被一段液柱或活塞封闭的气体，其压强可根据液柱或活塞的受力情况来得出。如图所示（P32），一粗细均匀、一端封闭的玻璃管开口向上竖直放置，内有一段液柱，液柱的高度为h，横截面积为S，密度为，液柱受三个力的作用而处于静止状态，它们分别是重力G=mg=Vg=Sgh，方向竖直向下；外界大气压F=PS，方向竖直向下；封闭气体向上的压力F=PS，方向竖直向上，由平衡方程得：
F=F+G，
即PS=PS+Sgh。
所以封闭气体的压强为：
P=P+gh=P+P。
*若如图所示的装置沿竖直方向以加速度a向上做匀加速直线运动，则牛顿第二定律得：
P=P+gh+ah。
（2）对于U型管内封闭的气体压强，可用以下方法分析得出。如图所示，U型管的右端封闭，左端开口，里面装有液体，液体的密度为，左端液面比右端液面高h，外界大气压强为P，封闭气体的压强为P，因为液体内同一高度处的压强相等，即P=P+gh，P=P
，所以封闭气体的压强为P=P+gh=P+P。
*注意同一高度处的压强相等的条件是该处下部必须充满同一种液体，即下部不能夹带有气体或其它种类的液体。
三、例题与习题
（一）本课预习题：
1、密闭容器中气体的压强：
A、是由于气体的重力所产生的；
B、是由于气体分子频繁碰撞容器壁所产生的；
C、是由于分子之间存在相互作用力而产生的；
D、当容器自由下落时，气体的压强将减小。
2、关于大气压强，下列说法中正确的是：
A、是由于地球对大气的吸引作用而产生的；
B、大气压强的方向总是竖直向下的；
C、大气压强的大小随高度的增加而减小；
D、教室里的大气压强比操场上的大气压强小；
3、关于热力学温标，下列说法中正确的是：
A、热力学温标的零度是-273.15C，叫做绝对零度；
B、因为热力学温度的每一度的大小和摄氏温度是相同的，所以0C也就是绝对零度；
C、绝对零度已经达到了，温度计可以测出开氏零度；
D、0K是低温的极限，是达不到的。
4、当温度升高30C时，用热力学温标表示升高的温度是：
A、303K；B、30K；C、243K；D、273K。
[参考答案：1、B；2、AC；3、AD；4、B。]

（二）基础题：
1、下列关于大气压强的说法中正确的是：
A、相当于由地球对大气的吸引所产生的；
B、方向总是竖直向下；
C、一定高度内随海拔高度增加而有规律的减小；
D、完全由大气的温度决定。
2、如果使一个普通居室