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气体压强的微观意义

一、气体压强的微观意义

1．决定气体压强的因素

气体压强由气体分子的数密度（即单位体积内气体分子的数目）和平均动能共同决定。

2．气体压强的两种解释

⑴微观解释

如果气体分子的数密度大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就多；如果气体的

温度高，气体分子的平均动能就大，每个气体分子与器壁的碰撞（可视为弹性碰撞）冲力就

大，从另一方面讲，气体分子的平均速率大，在单位时间里撞击器壁的次数就多，累计冲力

就大。

⑵宏观解释

气体的体积增大，分子的数密度变小。在此情况下，如温度不变，气体压强减小；如温度降

低，气体压强进一步减小；如温度升高，则气体压强可能不变，可能变化，由气体的体积变

化和温度变化两个因素哪一个起主导地位来定。

典例精讲

【例2.1】（房山区期末）用豆粒做气体分子的模型，可以演示气体压强产生的机理。某同学

进行两次实验，

一次使用100g黄豆，另一次使用300g黄豆，把豆粒均匀倒落在秤盘上，观察秤的指针摆动

情况。下列对实验的分析中，错误的是（）

A．倒豆粒过程中要尽可能让豆粒碰撞过秤盘之后掉落下去，不留在秤盘上

B．两次实验如果从相同高度，在相同时间内全部倒完，可以模拟气体压强与分子密集程度

的关系

C．两次实验如果从不同高度，以相同的流出速度倒下，可以模拟气体压强与分子平均动能

的关系

D．这个实验说明气体压强是分子的无规则热运动造成的

【分析】大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强。单个分子

碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力。

所以从分子动理论的观点来看，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均

作用力。

【解答】解：要采用控制变量法研究，即先控制分子数密度一定，研究气体压强与分子热运

动平均动能的关系；再研究分子热运动的平均动能一定，气体压强与分子数密度的关系；

A、本实验是用豆粒代替分子，豆粒对台秤的碰撞力代替气体分子的碰撞力，所以要尽可能

让豆粒碰撞过秤盘之后掉落下去，不留在秤盘上。故A正确；

B、豆粒的动能大小取决与高度，将不同数量的豆粒先后从相同高度在相同时间内连续释放，

使它们落在台秤上，来模拟演示气体压强与气体分子密集程度的关系。故B正确；

C、将相同数量的豆粒先后从不同高度在相同时间内连续释放，使它们落在台秤上，来演示

气体压强与气体分子的平均动能的关系，不能是不同质量的豆子。故C错误；

D、这个实验说明气体压强是分子的无规则热运动造成的。故D正确

本题选择错误的

故选：C。

【例2.2】（周口期中）对于一定质量的理想气体，下列叙述中正确的是（）

A．如果温度降低，压强不变，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多

B．如果体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多

C．如果温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多

D．如果分子数密度增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多

【分析】根据气体压强的微观意义，气体压强和分子的平均动能、气体分子在单位时间内对

单位面积器壁的碰撞次数有关；利用控制变量法来分析来分析气体分子在单位时间内对单位

面积器壁的碰撞次数是否增多。

【解答】解：A、根据气体压强的微观意义，气体压强和分子的平均动能、气体分子在单位

时间内对单位面积器壁的碰撞次数有关；温度降低，分子的平均动能减小，但压强不变，所

以气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多，故A正确。

B、根据气体压强的微观意义，如果体积减小，气体分子的密集度增大，但分子平均动能以

及气体压强不确定，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数不一定增多，故B

错误。

C、根据气体压强的微观意义，如果温度升高，分子的平均动能增大，但气体的压强不确定，

气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数不一定增多，故C错误。

D、分子数密度增大，但分子平均动能以及气体压强不确定，气体分子在单位时间内对单位

面积器壁的碰撞次数不一定增多，故D错误。

故选：A。

【例2.3】（沙市区校级期中）关于气体压强的微观解释，下列说法中正确的是（）

A．气体的温度降低，所有气体分子热运动的动能都会减小

B．在完全失重状态下，气体对其密闭容器的压强为零

C．气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的总压力

D．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温

度有关

【分析】A、温度是分子