知識(shí)點(diǎn)一、氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
1.氣體分子間距離大約是分子直徑的10倍左右,通常認(rèn)為除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,氣體分子不受力的作用,做勻速直線運(yùn)動(dòng).
2.在某一時(shí)刻,向著任何一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子都有,而且向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的氣體分子數(shù)目幾乎相等.
知識(shí)點(diǎn)二、分子運(yùn)動(dòng)速率分布圖像
1.溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈.
2.氣體分子速率呈“中間多、兩頭少”的規(guī)律分布.當(dāng)溫度升高時(shí),某一分子在某一時(shí)刻它的速率不一定增加,但大量分子的平均速率一定增加,而且“中間多”的分子速率值增加(如圖所示).
知識(shí)點(diǎn)三、氣壓
1.氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生
單個(gè)分子碰撞器壁的沖力是短暫的,但是大量分子頻繁地碰撞器壁,就會(huì)對(duì)器壁產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力.所以從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來(lái)看,氣體的壓強(qiáng)等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力.
2.決定氣體壓強(qiáng)大小的因素
(1)微觀因素
①與氣體分子的數(shù)密度有關(guān):氣體分子數(shù)密度(即單位體積內(nèi)氣體分子的數(shù)目)越大,在單位時(shí)間內(nèi),與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)就越多,氣體壓強(qiáng)就越大.
②與氣體分子的平均速率有關(guān):氣體的溫度越高,氣體分子的平均速率就越大,每個(gè)氣體分子與器壁碰撞時(shí)(可視為彈性碰撞)給器壁的沖力就越大;從另一方面講,分子的平均速率越大,在單位時(shí)間內(nèi)器壁受氣體分子撞擊的次數(shù)就越多,累計(jì)沖力就越大,氣體壓強(qiáng)就越大.
(2)宏觀因素
①與溫度有關(guān):體積一定時(shí),溫度越高,氣體的壓強(qiáng)越大.
②與體積有關(guān):溫度一定時(shí),體積越小,氣體的壓強(qiáng)越大.
3.氣體壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)的區(qū)別與聯(lián)系
(多選)(2017?新課標(biāo)Ⅰ)氧氣分子在0℃和100℃溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示。下列說(shuō)法正確的是( )
A.圖中兩條曲線下面積相等
B.圖中虛線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形
C.圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100℃時(shí)的情形
D.圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目
E.與0℃時(shí)相比,100℃時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0~400 m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大
【解答】解:A、由題圖可知,在0℃和100℃兩種不同情況下各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比與分子速率間的關(guān)系圖線與橫軸所圍面積都應(yīng)該等于1,即相等,故A正確;
B、由圖可知,具有最大比例的速率區(qū)間,0℃時(shí)對(duì)應(yīng)的速率小,故說(shuō)明虛線為0℃的分布圖象,故對(duì)應(yīng)的平均動(dòng)能較小,故B正確;
C、實(shí)線對(duì)應(yīng)的最大比例的速率區(qū)間內(nèi)分子動(dòng)能大,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的溫度大,故為100℃時(shí)的情形,故C正確;
D、圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子占據(jù)的比例,但無(wú)法確定分子具體數(shù)目,故D錯(cuò)誤;
E、由圖可知,0~400 m/s段內(nèi),100℃對(duì)應(yīng)的占據(jù)的比例均小于與0℃時(shí)所占據(jù)的比值,因此100℃時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0~400 m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較小,故E錯(cuò)誤。
故選:ABC。
(2023?黃浦區(qū)二模)如圖,曲線Ⅰ和Ⅱ?yàn)槟撤N氣體在不同溫度下的分子速率分布曲線,則( )
A.曲線Ⅰ對(duì)應(yīng)狀態(tài)的溫度更高
B.曲線Ⅰ對(duì)應(yīng)狀態(tài)的速率的分布范圍更廣
C.曲線Ⅰ與橫軸所圍面積更大
D.曲線Ⅰ對(duì)應(yīng)狀態(tài)的氣體分子平均速率更小
【解答】解:A、氣體的溫度越高,速率較大的分子所占的比例越大,曲線Ⅰ對(duì)應(yīng)狀態(tài)的溫度更低,故A錯(cuò)誤;
B、由圖像可知,曲線Ⅱ?qū)?yīng)狀態(tài)的速率的分布范圍更廣,故B錯(cuò)誤;
C、曲線下的面積表示分子速率從0﹣∞所有區(qū)間內(nèi)分子數(shù)的比率之和,為1,故曲線Ⅰ、Ⅱ與橫軸所圍面積相等,故C錯(cuò)誤;
D、由A得,曲線Ⅰ對(duì)應(yīng)狀態(tài)的溫度更低,分子平均動(dòng)能越小,則曲線Ⅰ對(duì)應(yīng)狀態(tài)的氣體分子平均動(dòng)能越小,平均速率更小,故D正確。
故選:D。
(2023春?宿遷期末)一密閉容器中氧氣分子在不同溫度下的速率分布情況如下表所示,則( )
A.氧氣分子的數(shù)量可以取100000個(gè),方便研究
B.隨著溫度的升高,所有氧氣分子的動(dòng)能都增大
C.與0℃相比,100℃時(shí)速率較大的氧氣分子所占的比例更高
D.與0℃相比,100℃時(shí)各速率區(qū)間分子數(shù)占總分子數(shù)百分比的峰值向速率小的方向偏移
【解答】解:A.氧氣分子在不同溫度下的速率分布情況是統(tǒng)計(jì)規(guī)律,不一定取氧氣分子的數(shù)量為100000個(gè),故A錯(cuò)誤;
B.隨著溫度升高,氧氣分子的平均動(dòng)能增加,但不是所有分子的速率都增加,即不是所有氧氣分子的動(dòng)能都增大,故B錯(cuò)誤,
CD.由圖表可知,與0℃相比,100℃時(shí)速率較大的氧氣分子所占的比例更高,各速率區(qū)間分子數(shù)占總分子數(shù)百分比的峰值向速率大的方向偏移,故D錯(cuò)誤,C正確。
故選:C。
(2023?昌平區(qū)二模)關(guān)于一密閉容器中的氧氣,下列說(shuō)法正確的是( )
A.體積增大時(shí),氧氣分子的密集程度保持不變
B.溫度升高時(shí),每個(gè)氧氣分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)變大
C.壓強(qiáng)增大是因?yàn)檠鯕夥肿又g斥力增大
D.壓強(qiáng)增大是因?yàn)閱挝幻娣e上氧氣分子對(duì)器壁的作用力增大
【解答】解:A.體積增大時(shí),氧氣分子的密集程度減小,故A錯(cuò)誤;
B.溫度升高時(shí),氧氣分子的平均動(dòng)能增大,分子的平均速率增大,由于碰撞等原因,某些分子的速率可能很小,因此溫度升高,并不是每個(gè)氧氣運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)變大,故B錯(cuò)誤;
CD.氣體的壓強(qiáng)是指大量氣體分子對(duì)容器壁的碰撞而產(chǎn)生的,并不是氧氣分子的排斥力增大而產(chǎn)生的,單位面積上氧氣分子對(duì)器壁的作用力增大,氣體壓強(qiáng)增大,故C錯(cuò)誤,D正確。
故選:D。
(2023春?深圳期末)對(duì)下列四幅圖的描述正確的是( )
A.甲圖中醬油的色素分子擴(kuò)散到雞蛋內(nèi)的現(xiàn)象,說(shuō)明分子在做熱運(yùn)動(dòng)
B.乙圖是顯微鏡下記錄同一炭粒每隔30s的位置連線,連線就是炭粒運(yùn)動(dòng)的軌跡
C.丙圖中壓緊的鉛塊能吊住重物,說(shuō)明分子間同時(shí)存在引力和斥力
D.丁圖是氣體分子的速率分布圖像,由圖可知T1>T2
【解答】解:A、甲圖中醬油的色素分子擴(kuò)散到雞蛋內(nèi)的現(xiàn)象,說(shuō)明分子在做熱運(yùn)動(dòng),故A正確;
B、乙圖是顯微鏡下記錄同一炭粒每隔30s的位置連線,連線不是炭粒運(yùn)動(dòng)的軌跡,故B錯(cuò)誤;
C、丙圖中壓緊的鉛塊能吊住重物,說(shuō)明分子間存在引力,故C錯(cuò)誤;
D、因?yàn)闇囟壬?,速率大的分子比例變多,由圖象知T1<T2,故D錯(cuò)誤。
故選:A。
(2023?海淀區(qū)校級(jí)三模)下列說(shuō)法中正確的是( )
A.用打氣筒的活塞壓縮氣體很費(fèi)力,說(shuō)明分子間有斥力
B.在陽(yáng)光照射下,可以觀察到教室空氣中飛舞的塵埃做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),屬于布朗運(yùn)動(dòng)
C.一定質(zhì)量的理想氣體溫度升高其壓強(qiáng)一定增大
D.一定質(zhì)量的理想氣體溫度升高其內(nèi)能一定增大
【解答】解:A、用打氣筒打氣時(shí),里面的氣體因體積變小,壓強(qiáng)變大,所以再壓縮時(shí)就費(fèi)力,與分子之間的斥力無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;
B、教室空氣中飛舞的塵埃是大顆粒,其無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的原因是由于受到重力和空氣對(duì)它的作用力而形成的,但不是布朗運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C、由理想氣體狀態(tài)方程pVT=C可知,一定質(zhì)量的理想氣體當(dāng)溫度升高時(shí),如果體積同時(shí)膨脹,則壓強(qiáng)有可能減小,故C錯(cuò)誤;
D、理想氣體不計(jì)分子勢(shì)能,故溫度升高時(shí),分子平均動(dòng)能增大,則內(nèi)能一定增大,故D正確。
故選:D。
(2023春?西城區(qū)校級(jí)期中)關(guān)于分子動(dòng)理論,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.圖甲“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)先滴油酸酒精溶液,再撒痱子粉
B.圖乙為水中某花粉顆粒每隔一定時(shí)間位置的連線圖,連線表示該花粉顆粒做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡
C.圖丙為分子力F與分子間距r的關(guān)系圖,分子間距從r0開始增大時(shí),分子力先變小后變大
D.圖丁為大量氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的速率分布圖,曲線②對(duì)應(yīng)的溫度較高
【解答】解:A、“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)先撒痱子粉,再滴油酸酒精溶液,否則很難形成單分子油膜,故A錯(cuò)誤;
B、圖中的折線是花粉顆粒在不同時(shí)刻的位置的連線,并不是花粉顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡,也不是分子的運(yùn)動(dòng)軌跡,花粉顆粒在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C、根據(jù)分子力與分子間距的關(guān)系圖,可知分子間距從r0增大時(shí),分子力表現(xiàn)為引力,分子力先變大后變小,故C錯(cuò)誤;
D、由圖可知,②中速率大分子占據(jù)的比例較大,則說(shuō)明②對(duì)應(yīng)的平均動(dòng)能較大,故②對(duì)應(yīng)的溫度較高,故D正確;
故選:D。
(2023春?蘇州期中)體積都是1L的兩個(gè)容器,裝著質(zhì)量相等的氧氣,其中一個(gè)容器內(nèi)的溫度是0℃,另一個(gè)容器的溫度是100℃。如圖所示是根據(jù)兩種不同情況下的分子速率分布情況繪制出的圖像。下列說(shuō)法中正確的是( )
A.a(chǎn)線對(duì)應(yīng)的溫度是100℃
B.b線表示的氧氣分子的平均動(dòng)能更大
C.a(chǎn)線單位時(shí)間內(nèi)與容器壁單位面積碰撞的分子數(shù)多
D.這兩個(gè)溫度下具有最大比例的速率區(qū)間是相同的
【解答】解:ABD、溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度越高,分子的平均動(dòng)能越大,分子的平均動(dòng)能是統(tǒng)計(jì)規(guī)律,所以溫度為100℃的氧氣相對(duì)0℃的氧氣,其速率大的分子所占百分比較多,故這兩個(gè)溫度下具有最大比例的速率區(qū)間是不相同的,所以b線溫度越高,所以a線對(duì)應(yīng)的溫度是0℃,b線對(duì)應(yīng)的溫度是100℃,其表示的氧氣分子的平均動(dòng)能更大,故AD錯(cuò)誤,B正確;
C、體積都是1L的兩個(gè)容器,裝著質(zhì)量相等的氧氣,所以分子密集程度一樣,但是b線對(duì)應(yīng)的溫度較高,分子平均速率較大,容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)較大,則單位時(shí)間內(nèi)與容器壁單位面積碰撞的分子數(shù)多,故C錯(cuò)誤。
故選:B。
(多選)(2023春?朝陽(yáng)區(qū)期末)從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來(lái)看,氣體分子間距離比較大,分子間的作用力很弱,氣體對(duì)容器的壓強(qiáng)源于氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)。當(dāng)它們飛到器壁時(shí),就會(huì)跟器壁發(fā)生碰撞(可視為彈性碰撞),對(duì)器壁產(chǎn)生作用力從而產(chǎn)生壓強(qiáng),如圖所示。設(shè)氣體分子的質(zhì)量為m,氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率為v。下列說(shuō)法正確的是( )
A.氣體分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,可視為勻速直線運(yùn)動(dòng)
B.在某一時(shí)刻,向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的氣體分子數(shù)目差距很大
C.每個(gè)氣體分子跟器壁發(fā)生碰撞過程中,施加給器壁的沖量大小為2mv
D.若增大氣體體積,則氣體壓強(qiáng)一定減小
【解答】解:A、由于氣體分子間的距離比較大,分子間的作用力很弱,通常認(rèn)為,氣體分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外不受力而做勻速直線運(yùn)動(dòng),故A正確;
B、分子的運(yùn)動(dòng)雜亂無(wú)章,在某一時(shí)刻,向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的氣體分子數(shù)目基本相等,故B錯(cuò)誤;
C、氣體分子跟器壁的碰撞可視為彈性碰撞,則碰撞后氣體分子原速率反彈,取碰撞后速度方向?yàn)檎较?,?duì)氣體分子,根據(jù)動(dòng)量定理得
I=mv﹣(﹣mv)=2mv,則每個(gè)氣體分子跟器壁發(fā)生碰撞過程中,施加給器壁的沖量大小為I′=I=2mv,故C正確;
D、若增大氣體體積,若溫度也不變,由pVT=C知?dú)怏w壓強(qiáng)一定減?。蝗魷囟茸兓?,則氣體壓強(qiáng)不一定減小,故D錯(cuò)誤。
故選:AC。
(多選)(2023?河北一模)如圖所示是氧氣分子在0℃和100℃的速率分布規(guī)律圖??v坐標(biāo)表示某一速率內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比,橫坐標(biāo)表示速率。對(duì)于一定質(zhì)量的氧氣來(lái)說(shuō),下列說(shuō)法正確的是( )
A.溫度越高,速率為零的氧氣分子個(gè)數(shù)越少
B.溫度越高,低速率分子占比越小,氧氣分子總動(dòng)能越大
C.溫度越高,高速率分子占比越大,氧氣的壓強(qiáng)越大
D.溫度越低,占比最大值所對(duì)應(yīng)的速率越小,氧氣體積可能不變
【解答】解:A、從圖中可看出溫度越高,速率為零的分子所占的百分比越小,速度為零的分子個(gè)數(shù)越少,故A正確;
B、從圖中可看出溫度越高,低速率分子占比越小,分子平均動(dòng)能越大,總動(dòng)能越大,故B正確;
C、從圖中可看出溫度越高,高速率分子占比越大,但不知道氣體的體積的變化,所以不能判斷氣體的壓強(qiáng)大小,故C錯(cuò)誤;
D、從圖中可看出溫度越低,占比最大值所對(duì)應(yīng)的速率越小,體積的變化還與壓強(qiáng)有關(guān),壓強(qiáng)的變化未知,則體積可能不變,故D正確。
故選:ABD。
(2022春?肇東市校級(jí)期末)對(duì)一定量的氣體,若用N表示單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù),則( )
A.當(dāng)體積減小時(shí),N必定增加
B.當(dāng)溫度升高時(shí),N必定增加
C.當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí),N必定變化
D.當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí),N可能不變
【解答】解:A.當(dāng)體積減小時(shí),分子的密集程度大了,但分子的平均動(dòng)能不一定大,所以單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)不一定增加。故A錯(cuò)誤。
B.當(dāng)溫度升高時(shí),分子的平均動(dòng)能變大,但分子的密集程度不一定大,所以單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)不一定增加。故B錯(cuò)誤。
C.壓強(qiáng)取決于單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)及分子的平均動(dòng)能,壓強(qiáng)不變,溫度和體積變化,分子平均動(dòng)能變化,則單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)必定變化。故C正確,D錯(cuò)誤。
故選:C。
(2022?蘇州模擬)關(guān)于對(duì)氣體壓強(qiáng)的理解,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.大氣壓強(qiáng)是由地球表面空氣重力產(chǎn)生的,因此將開口瓶密閉后,瓶?jī)?nèi)氣體脫離大氣,它自身重力太小,會(huì)使瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)遠(yuǎn)小于外界大氣壓強(qiáng)
B.氣體壓強(qiáng)是由氣體分子不斷撞擊器壁而產(chǎn)生的
C.氣體壓強(qiáng)取決于單位體積內(nèi)分子數(shù)和分子的平均速率
D.單位面積器壁受到空氣分子碰撞的平均壓力在數(shù)值上等于氣體壓強(qiáng)的大小
【解答】解:A.大氣壓強(qiáng)是由地球表面空氣重力產(chǎn)生的,而被密封在某種容器中的氣體,其壓強(qiáng)是大量地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的氣體分子對(duì)容器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的,它的大小不是由被封閉氣體的重力所決定的,瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)仍等于外界大氣壓強(qiáng),故A錯(cuò)誤;
B.密閉容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)是由大量氣體分子頻繁撞擊器壁而產(chǎn)生的,從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來(lái)看,氣體的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力,故B正確;
C.氣體壓強(qiáng)取決于分子的密集程度與分子的平均速率,即為單位體積內(nèi)分子數(shù)和分子的平均速率,故C正確;
D.根據(jù)公式p=FS,可知單位面積器壁受到氣體分子碰撞的平均壓力在數(shù)值上等于氣體壓強(qiáng)的大小,故D正確。
本題選錯(cuò)誤的,故選A。
(2022春?湘西州期末)一定量氣體在0℃和100℃溫度下的分子速率分布規(guī)律如圖所示。橫坐標(biāo)Δv表示分子速率區(qū)間,縱坐標(biāo)η表示某速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比,以下對(duì)圖線的解讀中正確的是( )
A.100℃時(shí)氣體分子的最高速率約為400m/s
B.某個(gè)分子在0℃時(shí)的速率一定小于100℃時(shí)的速率
C.溫度升高時(shí),η最大處對(duì)應(yīng)的速率增大
D.溫度升高時(shí),每個(gè)速率區(qū)間內(nèi)分子數(shù)的占比都增大
【解答】解:AB.由題中圖像信息可知,0℃和100℃,分子的速率都有到達(dá)800m/s以上的,故A錯(cuò)誤;在不同溫度下都有速率很小和速率很大的分子,故B錯(cuò)誤。
C.由圖像可知,0℃時(shí),η最大處對(duì)應(yīng)的速率在300~400m/s區(qū)間,100℃時(shí),η最大處對(duì)應(yīng)的速率在400~500m/s區(qū)間;所以溫度升高時(shí),η最大處對(duì)應(yīng)的速率增大,故C正確。
D.由圖像可知,0℃時(shí)分子速率在300~400m/s區(qū)間占比最大,100℃時(shí)分子速率在400~500m/s區(qū)間占比最大;所以溫度升高時(shí),并不是每個(gè)速率區(qū)間內(nèi)分子數(shù)的占比都增大,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
(2022春?南陽(yáng)月考)如圖所示,兩個(gè)完全相同的圓柱形密閉容器,甲中恰好裝滿水,乙中充滿空氣,則下列說(shuō)法中正確的是(容器容積恒定)( )
A.兩容器中器壁的壓強(qiáng)都是由于分子撞擊器壁而產(chǎn)生的
B.兩容器中器壁的壓強(qiáng)都是由所裝物質(zhì)的重力而產(chǎn)生的
C.甲容器中pA>pB,乙容器中pC=pD
D.當(dāng)溫度升高時(shí),pA、pB變大,pC、pD也要變大
【解答】解:AB、甲容器中A、B處壓強(qiáng)是由所裝物質(zhì)的重力而產(chǎn)生的,乙容器中C、D處壓強(qiáng)是由分子撞擊器壁而產(chǎn)生的,故AB錯(cuò)誤;
C、根據(jù)液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律p=ρgh,可知pA>pB,氣體分子間距離很大,C、D處氣體分子平均碰撞情況一致,乙容器中pC=pD,故C正確;
D、當(dāng)溫度升高時(shí),pA、pB不變,pC、pD變大,故D錯(cuò)誤;
故選:C。
(2022秋?翼城縣校級(jí)月考)某地某天的氣溫變化趨勢(shì)如圖甲所示,細(xì)顆粒物(PM2.5等)的污染程度為中度,出現(xiàn)了大范圍的霧霾。在11:00和14:00的空氣分子速率分布曲線如圖乙所示,橫坐標(biāo)v表示分子速率,縱坐標(biāo)表示單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比。下列說(shuō)法正確的是( )
A.細(xì)顆粒物在大氣中的移動(dòng)是由于細(xì)顆粒物分子的熱運(yùn)動(dòng)
B.圖乙中實(shí)線表示11:00時(shí)的空氣分子速率分布曲線
C.細(xì)顆粒物的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)11:00時(shí)比14:00時(shí)更劇烈
D.單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對(duì)細(xì)顆粒物的平均撞擊次數(shù)14:00時(shí)比12:00時(shí)多
【解答】解:A.細(xì)顆粒物在大氣中的移動(dòng)是由于空氣分子的熱運(yùn)動(dòng)與氣流的作用,故A錯(cuò)誤;
B.由圖乙可知實(shí)線對(duì)應(yīng)的速率大的分子占的比列越大,對(duì)應(yīng)的氣體分子溫度較高,所以圖乙中實(shí)線表示 14:00時(shí)的空氣分子速率分布曲線,故B錯(cuò)誤;
C.溫度越高,細(xì)生粒物的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈,所以細(xì)生粒物的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)14:00時(shí)比11:00時(shí)更劇烈,故C錯(cuò)誤;
D.14:00時(shí)的氣溫高于12:00的的氣溫,空氣分子的平均動(dòng)能較大,單位時(shí)間內(nèi)空氣分子對(duì)細(xì)顆粒物的平均撞擊次數(shù)較多,故D正確。
故選:D。
(2022?紅橋區(qū)校級(jí)三模)如圖所示為模擬氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生機(jī)理的演示實(shí)驗(yàn)。操作步驟如下:①把一顆豆粒從距秤盤20cm處松手讓它落到秤盤上,觀察指針擺動(dòng)的情況;②再把100顆左右的豆粒從相同高度均勻連續(xù)地倒在秤盤上,觀察指針擺動(dòng)的情況;③使這些豆粒從更高的位置均勻連續(xù)倒在秤盤上,觀察指針擺動(dòng)的情況。下列說(shuō)法正確的是( )
A.步驟①和②模擬的是氣體壓強(qiáng)與氣體分子平均動(dòng)能的關(guān)系
B.步驟②和③模擬的是氣體壓強(qiáng)與分子密集程度的關(guān)系
C.步驟②和③模擬的是大量氣體分子分布所服從的統(tǒng)計(jì)規(guī)律
D.步驟①和②反映了氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因
【解答】解:AD、步驟①和②都從相同的高度下落,把一顆豆粒從距秤盤20cm處松手讓它落到秤盤上不能使指針產(chǎn)生持續(xù)的偏轉(zhuǎn),而把100顆左右的豆粒從相同高度均勻連續(xù)地倒在秤盤上能使指針產(chǎn)生持續(xù)的偏轉(zhuǎn),說(shuō)明大量的豆粒連續(xù)地作用在盤子上能產(chǎn)生持續(xù)的作用力,即反映了氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因,故A錯(cuò)誤,D正確;
BC、而步驟②和③的豆粒個(gè)數(shù)相同,讓它們從不同的高度落下,豆粒撞擊的速率不同,所以它們模擬的是分子的速率與氣體壓強(qiáng)的關(guān)系,或者說(shuō)是氣體的分子平均動(dòng)能與氣體壓強(qiáng)的關(guān)系,但不能模擬大量氣體分子分布所服從的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,故BC錯(cuò)誤。
故選:D。
(2022春?朝陽(yáng)期中)在分子動(dòng)理論中,將氣體分子抽象為無(wú)引力的彈性質(zhì)點(diǎn)?,F(xiàn)有一束氣體分子射向一個(gè)靜止的光滑平壁,假定分子束中的分子速度大小方向均相同,且速度方向與平壁垂直。已知每個(gè)分子質(zhì)量為m,分子速率為v,分子數(shù)密度為n。則平壁受到的壓強(qiáng)為( )
A.2nmv2B.nmv2C.23nmv2D.13nmv2
【解答】解:根據(jù)分子數(shù)密度為n,可知撞向平壁單位面積氣體分子的個(gè)數(shù)為n
設(shè)所有氣體分子與平壁相互作用力大小為F,單位體積氣體撞向平壁的時(shí)間為t=1v
氣體分子抽象為無(wú)引力的彈性質(zhì)點(diǎn),碰撞后原速率反彈,對(duì)所有氣體分子應(yīng)用動(dòng)量定理:
﹣Ft=﹣nmv﹣nmv,
解得:F=2nmvt=2nmv2
則單位面積壓強(qiáng)為p=FS=2nmv21=2nmv2,故A正確,BCD錯(cuò)誤;
故選:A。
氣體壓強(qiáng)
大氣壓強(qiáng)
區(qū)別
①因密閉容器內(nèi)的氣體分子的數(shù)密度一般很小,由氣體自身重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)極小,可忽略不計(jì),故氣體壓強(qiáng)由氣體分子碰撞器壁產(chǎn)生
②大小由氣體分子的數(shù)密度和溫度決定,與地球的引力無(wú)關(guān)
③氣體對(duì)上下左右器壁的壓強(qiáng)大小都是相等的
①由于空氣受到重力作用緊緊包圍地球而對(duì)浸在它里面的物體產(chǎn)生的壓強(qiáng).如果沒有地球引力作用,地球表面就沒有大氣,從而也不會(huì)有大氣壓強(qiáng)
②地面大氣壓強(qiáng)的值與地球表面積的乘積,近似等于地球大氣層所受的重力值
③大氣壓強(qiáng)最終也是通過分子碰撞實(shí)現(xiàn)對(duì)放入其中的物體產(chǎn)生壓強(qiáng)
聯(lián)系
兩種壓強(qiáng)最終都是通過氣體分子碰撞器壁或碰撞放入其中的物體而產(chǎn)生的
速率區(qū)間/(m?s﹣1)
100以下
100~200
200~300
300~400
400~500
500~600
600~700
700~800
800~900
900以上
各速率區(qū)間分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比
0℃
1.4
8.1
17.0
21.4
20.4
15.1
9.2
4.5
2.0
0.9
100℃
0.7
5.4
11.9
17.4
18.6
16.7
12.9
7.9
4.6
3.9

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3 分子運(yùn)動(dòng)速率分布規(guī)律

版本: 人教版 (2019)

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