一、氣體壓強的微觀意義

從微觀的角度看，氣體對容器的壓強是大量氣體分子對容器的碰撞引起的，這就好像密集的雨點打在傘上一樣，雨點雖然是一滴一滴地打在傘上，大量密集雨點的撞擊，使傘受到持續的作用力。

【演示】

用豆粒做氣體分子的模型，可以演示氣體壓強産生的機理。

把一顆豆粒拿到台秤上方約10cm的位置，放手後使它落在秤盤上，觀察秤的指針的擺動情況。再從相同高度把100粒或者更多的豆粒連續地倒在秤盤上（圖），觀察指針的擺動情況。

使這些豆粒從更高的位置落在秤盤上，觀察指針的擺動情況。

從微觀角度來看，氣體壓強的大小跟兩個因素有關：一個是氣體分子的平均動能，一個是分子的密集程度。

【氣體壓強的簡單推導】

例題：高壓采煤水槍出水口的橫截面積為S，水的射速為，射到煤層上後，水的速度變為零，若水的密度為ρ，求水對煤層的沖力大小。

以上題為參考，建立一個氣柱模型，氣體分子速度為v，打在S面持續時間為t=l/v,氣體分子打在S上為彈性碰撞，設單位體力内分子數為n₀，一個分子質量為m，則F·t=2n₀lSmv，Fl/v=2n₀lSmv，得F=2n₀Smv²，Ek=mv²/2，F=4n₀SEk，P=F/S=4n₀Ek，考慮氣體分子在6個面機會均等，朝一個方向運動的分子數應該占總體的1/6，即n₀/6，P=4n₀Ek/6=2n₀Ek/3

氣體的壓強P=2n₀Ek/3(Ek為氣體分子的平均動能)

一定質量的理想氣體壓強取決于氣體分子數密度和平均動能.

【理想氣體氣态方程推導】

（1）玻意耳定律（玻-馬定律）當n,T一定時 V,P成反比,即V∝（1/P）①

（2）查理定律當n,V一定時 P,T成正比,即P∝T ②

（3）蓋-呂薩克定律當n,P一定時 V,T成正比,即V∝T ③（4）阿伏伽德羅定律

當T,P一定時 V,n成正比,即V∝n ④　由①②③④得　V∝（nT/P） ⑤　将⑤加上比例系數R得　V=（nRT）/p 即PV=nRT

【平均動能取決于溫度推導】

PV=nRT，得P=nRT/V，

又P=2n₀Ek/3=nRT/V，

得Ek=3nRT/2n₀V=3nRT/2N

=3nRT/2NA·n=3RT/2NA(NA為阿伏伽德羅常數)

Ek=3kT/2(k為玻爾茲曼常數)

溫度是分子平均動能的标志.

二、對氣體實驗定律的微觀解釋

用分子動理論可以很好地解釋氣體的實驗定律。

一定質量的某種理想氣體，溫度保持不變時，分子的平均動能是一定的。在這種情況下，體積減小時，分子的密集程度增大，氣體的壓強就增大。這就是玻意耳定律的微觀解釋。一定質量的某種理想氣體，體積保持不變時，分子的密集程度保持不變。在這種情況下，溫度升高時，分子的平均動能增大，氣體的壓強就增大。這就是查裡定律的微觀解釋。一定質量的某種理想氣體，溫度升高時，分子的平均動能增大。隻有氣體的體積同時增大，使分子的密集程度減小，才能保持壓強不變。這就是蓋一呂薩克定律的微觀解釋。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!