课时4 气体热现象的微观意义
知识点一·气体分子运动的特点
1.(多选)大量气体分子运动的特点是( )
A.分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外,还可在空间内自由移动
B.分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的运动
C.分子沿各方向运动的机会均等
D.分子的速率分布毫无规律
答案 ABC
解析 因气体分子间的距离较大,分子力可以忽略,分子除碰撞外不受其他力的作用,故可在空间内自由移动,A正确;分子间的频繁碰撞使分子的运动杂乱无章,且向各方向运动的机会均等,B、C正确;气体分子速率按“中间多、两头少”的规律分布,D错误。
2.(多选)某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示,图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率,由图可知( )
A.气体的所有分子,其速率都在某个数值附近
B.某个气体分子在高温状态时的速率可能与低温状态时相等
C.高温状态下大多数分子的速率大于低温状态下大多数分子的速率
D.高温状态下分子速率的分布范围相对较小
答案 BC
解析 由不同温度下的分子速率分布曲线可知,在一定温度下,大多数分子的速率都接近某个数值,其余少数分子的速率很小或很大,A错误;高温状态下大部分分子的速率大于低温状态下大部分分子的速率,不是所有,个别分子的速率可能会不变,B、C正确;温度是分子平均动能的标志,温度高则分子速率大的占多数,即高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大,D错误。
3.(多选)根据气体分子动理论,气体分子运动的剧烈程度与温度有关,下列表格是为研究氧气分子速率分布规律而采用的,根据表格有四位同学总结了规律( )
A.不论温度有多大,速率很大和很小的分子总是少数分子
B.温度变化时,表现出“中间多,两头少”的分布规律要改变
C.某一温度下,速率都在某一数值附近,离开这个数值越远,分子越少
D.温度增加时,速率小的分子数减少了
答案 ACD
解析 通过表格可以发现数据有如下规律:温度为0 ℃时,速率在200~600 m/s的分子数比例很大,而速率在100 m/s以下的仅占1.4%,速率在900 m/s以上的仅占0.9%,当温度升高到100 ℃时,速率在100 m/s以下的仅占0.7%,速率在900 m/s以上的仅占3.9%,因此A正确;温度变化时,“中间多两头少”的分布规律仍然成立,B错误;通过数据发现0 ℃时距离300~400 m/s越远分子数越少,100 ℃时也有相同的规律,C正确;温度升高时,速率在100 m/s以下的分子数从1.4%减小为0.7%,D正确。
知识点二·气体压强的微观解释
4.(多选)一定质量的气体,在温度不变的情况下,体积增大、压强减小,体积减小、压强增大的原因是( )
A.体积增大后,气体分子的速率变小了
B.体积减小后,气体分子的速率变大了
C.体积增大后,单位体积内的分子数变少了,单位时间内撞击到单位面积器壁上的分子数变少了
D.体积减小后,单位体积内的分子数增多了,单位时间内撞击到单位面积器壁上的分子数变多了
答案 CD
解析 气体压强的变化取决于两个因素,即气体分子的密集程度和分子的平均动能,前者与体积有关,后者取决于温度。当温度不变时,也就是分子的平均动能不变时,压强的改变只取决于分子的密集程度。气体质量一定,体积增大,单位体积内的分子数减少,也就是单位时间内撞击到单位面积器壁上的分子数变少,压强减小;体积减小,单位体积内的分子数增多,也就是单位时间内撞击单位面积器壁上的分子数变多,压强增大。