8．气体的状态参量的关系：对一定质量的理想气体(实际气体在常温下可视为理想气体)(恒量)，气体的压强与单位体积的分子数和分子的平均动能有关。

[例题解析]

例1　对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是 (　　 )

A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大

B．理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换

C．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动

D．扩散现象说明分子间存在斥力

解析：温度越高，分子平均动能越大，但内能不仅与动能有关，还和分子势能有关；对理想气体，温度不变，其内能不变，由热力学第一定律知，仍可以和外界发生热交换；布朗运动不是液体分子的运动，而是固体颗粒的运动，它液体分子的无规则的运动的反应；扩散现象说明分子是永不停息的运动，不能说明分子间是否存在斥力。正确答案是A。

点拨：分子动理论是高考常考的内容，对此要求也较低，只需要正确理解实验结论，并能准确的表述即可。

例2从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量 (　　 )

A．氧气的密度和阿伏加德罗常数

B．氧气分子的体积和阿伏加德罗常数

C．氧气分子的质量和阿伏加德罗常数

D．氧气分子的体积和氧气分子的质量

解析：由氧气分子的质量乘以阿伏加德罗常数可得氧气的摩尔质量故C选项正确．其他选项都不正确．

点拨：与阿伏加德罗常数有关问题分析中，只要注意微观量与宏观量之间的联系是很容易正确求解的。

例3　如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，>0表示斥力，<0表示引力， a、b、c、d为轴上四个特定的位置，现把乙分子从处静止释放，则(　　 )

A．乙分子从到做加速运动，由到做减速运动

B．乙分子由到做加速运动，到达时速度最大

C．乙分子由到的过程中，两分子间的分子势能一直增加

D．乙分子由到的过程中，两分子间的分子势能一直增加

解析：乙分子从a到d一直做加速运动，分子力做正功，分子势能减小，c到d做减速运动，分子力做负功，分子势能增大，在c点时速度最大；所以正确选项是B。

点拨：对F-x图像中包含的信息不能完全理解是造成失误的主要原因，而“图像问题”是近年高考的一个热点，这在复习中要引起重视。分子势能的变化与分子力做功有关，这与重力势能的变化与重力做功有关完全类似。

例4　封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是( 　 )

A．气体的密度增大　　　　　B．气体的压强增大

C．气体分子的平均动能减小　　　D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多

解析：由知，当气体体积不变，当温度升高时，气体压强必然变大而密度保持不变；气体的压强与单位体积的分子数和分子的平均动能有关。气体体积不变而压强增大时，单位体积的分子数不变，但温度升高，分子平均动能变大，气体分子与器壁碰撞更加频繁。所以正确选项是B D。

点拨：对于一定质量的气体，状态参量满足(恒量)。从微观来看，气体的压强由单位体积的分子数和分子的平均动能决定。

例5　固定的水平气缸内由活塞B封闭着一定量的气体，气体分子之间的相互作用可以忽略。假设气缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变，若用外力F将活塞B缓慢地向右拉动，如图所示，则在拉动活塞的过程中，关于气缸内气体的下列结论，其中正确的是(　 　 )

A．气体对外做功，气体内能不变

B．气体对外做功，气体内能减小

C．外界对气体做功，气体内能不变

D．气体从外界吸热，气体压强减小

解析：气体分子之间的相互作用可以忽略表明不计分子势能，气缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变，若用外力F将活塞B缓慢地向右拉动气体温度不变，气体的内能不变，但气体膨胀对外做功，由知，气体一定吸收热量；由知，气体温度不变，体积变大，压强必然变小。所以正确选项是A D。

点拨：对气体内能的变化分析时应当注意题干中的描述，“缓慢”往往表明温度不变，“体积不变(或气体自由鼓胀)”说明气体不对外做功，外界也不对气体做功，“绝热”指不发生热传递，“理想气体(或不考虑分子作用力)”意味着忽略分子势能。

例6　如图所示，质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦．态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，态是气缸从容器中移出后，在室温(27℃)中达到的平衡状态．气体从态变化到态的过程中大气压强保持不变．若忽略气体分子之间的势能，下列说法中正确的是 (　　 )

A．与态相比，态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多

B，与态相比，态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大

C．在相同时间内，、两态的气体分子对活塞的冲量相等

D，从态到态，气体的内能增加，外界对气体做功，气体向　 外界释放了热量

解析：设单位时间内撞击活塞的分子个数为N，分子的平均运动速率为，活塞面积为S，气体压强为，在时间内气体分子对活塞的冲量为，在单位时间内冲量不变，故C正确，设时间内动量变化量 (为等效正碰系数)，由动量定理：则，气体由到的过程中，温度升高，增大，在、、、一定的情况下减小，故A正确。

点拨：是属于综合性较强的试题，本题巧妙设置情景，考查了气体压强的概念、热力学第一定律和冲量的概念，在注意知识之间的联系的同时必须具有一定综合分析问题的能力。

[专题训练与高考预测]

7．能量守恒定律是自然界的普遍规律。

6．热力学第二定律的两种表述的实质是：与热有关的现象自发进行是有方向性的。

5．热力学第一定律的数学表达式为：

4．物体的内能：物体内所有分子的动能和势能的总和叫物体的内能。温度是分子平均动能的标志，分子势能由分子间的相互作用和相对位置决定，分子势能变化与分子力做功有关。分子力做正功，分子势能减小。物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定。改变物体的内能有两种方式：做功和热传递，它们在改变物体的内能上是等效的，但实质不同，前者属能量的转化，而后者是能量的转移。

3．分子间存在相互作用力：分子间引力和斥力同时存在，都随间距离的变化而变化，但斥力随距离的变化快。

2．扩散现象是分子的无规则运动；而布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的反应。

1．阿伏加德罗常数是联系微量与宏观量的桥梁。具体表现(摩尔质量，摩尔体积，分子质量分子体积)：①分子的质量：；②分子的体积(对气体而言是单个分子可占领的空间)：；③分子直径的估算：把固、液体分子球模形；立方体模型则对于气体：表示分子的间距)④分子数：。

8．如图所示，容器A、B各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气

　 压强恒定。A、B的底部由带有阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热，原先A中水

　 面比B中水面高，打开阀门，使A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡，在这个过程中

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

A．大气压力对水做功，水的内能增加

B．水克服大气压力做功，水的内能增加

C．大气压力对水不做功，水的内能不变　　

D．大气压力对水不做功，水的内能增加

7．下列对气体压强描述，正确的是　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　　 A．在完全失重状态下，气体压强为零

　　 B．气体压强是由大量气体分子对器壁频繁的碰撞而产生的

　　 C．温度不变时，气体体积越小，相同时间内撞击到器壁的分子越多，压强越大

　　 D．气体温度升高，压强有可能减小