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.
②气体压强的决定因素
气体分子的平均动能与分子的密集程度.分子平均动能越大,分子碰撞器壁对器壁产生的作用力就越大,气体的压强就越大;在分子平均动能一定时,气体分子越密集,每秒撞击器壁单位面积的分子数就越多,气体压强也就越大.
③理想气体压强公式
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式中,是单位体积的分子数,表示分子分布的密集程度,是分子的平均动能.
要点诠释:一定质量的气体,它的温度、体积和压强三个状态参量的变化是相关联的.如果这三个量都不改变,则气体处于一定的状态中;如果三个量中有两个发生改变,或者三个都发生改变,则气体状态发生了改变.
要点二、容器静止、匀速运动或加速运动时求封闭气体的压强
1.容器静止或匀速运动时求封闭气体的压强
(1)连通器原理:在连通器中,同一液体(中间液体不间断)的同一水平液面上的压强是相等的.
(2)在考虑与气体接触的液柱所产生的附加压强时,应特别注意是表示液面间竖直高度,不一定是液柱长度.
(3)求由液体封闭的气体压强,应选择最低液面列平衡方程.
(4)求由固体封闭(如汽缸和活塞封闭)气体的压强,应对此固体(如活塞或汽缸)进行受力分析,列出力平衡方程.
要点诠释:若选取的是一个参考液片,则液片自身重力不计;若选取的是某段液柱或固体,则它们自身的重力也要加以考虑.一般的计算步骤为:选取研究对象,分析对象的受力情况,建立力的平衡方程,若可消去横截面积,则进一步得到压强平衡方程.最后解方程得到封闭气体的压强,计算时要注意单位的正确使用.
2.容器加速运动时求封闭气体的压强
(1)当容器加速运动时,通常选择与气体相关联的液体柱、固体等作为研究对象,进行受力分析,画出分析图示.
(2)根据牛顿第二定律列出方程.
(3)结合相关原理解方程,求出封闭气体的压强.
(4)根据实际情况进行讨论,得出结论.
3.气体压强与大气压强
因密闭容器中的气体密度一般很小,由气体自身重力产生的压强极小,可以忽略不计,故气体压强由气体分子碰撞器壁产生,与地球引力无关.气体对上下左右器壁的压强大小都是相等的.测量气体压强用压强计.如金属压强计(测较大的压强)和液体压强计(测较小的压强).
大气压强却是由于空气受到重力作用紧紧包围地球而对"浸"在它里面的物体产生的压强.由于地球引力作用的原因,大气层的分子密度上方小、下方大,从而使得大气压的值随高度的增加而减小.测量大气压强用气压计,它根据托里拆利管的原理制成,借助于一端封闭,另一端插入槽内的玻璃管中的水银柱高度来测量大气压强,其静止时的读数等于外界大气压强的值