C．当r等于r2时，分子间的作用力为零
D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功
【例10】 气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平
均动能与分子间势能分别取决于气体的 （ ） A．温度和体积 C．温度和压强
B．体积和压强
D．压强和温度
知识框架
知识点1 气体分子运动的特点 1.
气体分子间的距离比较大，分子间的相互作用十分微弱，可以认为分子间除了碰撞外不存在相互作用力． 2.
分子间的碰撞十分频繁，频繁的碰撞使每个分子速度的大小和方向频繁地发生改变，造成气体分子做无规则的热运动． 3.
大量气体分子的运动服从统计规律．
（1）单个气体分子向各个方向运动的机会均等，大量气体分子沿各个方向运动的数目相等． （2）分子速率按“中间多，两头少”的规律分布．即分子运动速率很小和很大的分子个数少，而在某一
速率区间内的分子数目最多．
（3）温度一定时，某种气体分子的速率分布是确定的，速率的平均值是确定的．温度升高，气体分
子的平均速率增大，但不是每个气体分子的速率都增大．
知识点2 理想气体 1.
理想气体：严格遵守气体的三个实验定律的气体叫做理想气体．理想气体在实际中是不存在的．在压强不太大、温度不太低的条件下，实际气体可以看成是理想气体． 2.
理想气体分子模型：
①分子可看作质点．②除分子与分子间、分子与器壁间的碰撞外，分子间没有相互作用，因此理想气体没有分子势能，其内能仅由气体质量及温度决定，与体积无关：③分子与分子、分子与器壁间的碰撞是弹性碰撞． 知识点3 描述气体状态的参量 1.
温度（T或t）
（1）两种意义：宏观上表示物体的冷热程度；微观上标志着物体内分子热运动的激烈程度．它是物
体分子平均动能的标志．
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（2）两种温标．摄氏温标t：单位℃．在1个标准大气压下，水的冰点是0℃ ，沸点是100℃．热力学
温标T：单位K.把?273℃作为0?．绝对零度(0?)是低温的极限，只能接近不能达到．两种温标的关系：就每1度表示的冷热差别来说，两种温度是相同的，只是零值的起点不同，所以二者关系为T?t?273(K),?T??t．
2.
体积（V）：气体分子所占据的空间，也就是气体所充满的容器的容积．分子间相互作用很弱，气体很容易被压缩． 3.
压强（P）：气体作用在器壁单位面积上的压力在数值上等于单位时间内器壁单位面积上受到气体分子的总冲量．
（1）产生原因：由于大量气体分子无规则地运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力． （2）决定因素：一定质量气体的压强大小，微观上决定于分子的平均动能和分子数密度；宏观上决定于气体的温度T和体积V
（3）单位换算：1atm?760mmHg?1.013?105Pa． 4.
气体的状态及变化
（1）对于一定质量的气体，如果温度、体积、压强这三个量都不变，我们就说气体处于一定的状态． （2）一定质量的气体，P与T、V有关.三个参量中不可能只有一个参量发生变化，至少有两个或三
个同时改变．
知识点4 理想气体实验定律 1.
玻意耳定律
（1）内容：一定质量的理想气体在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比． （2）公式：PV11?PV22?恒量 （3）图象：等温线 2.
查理定律
（1）内容： a．一定质量的理想气体，在体积不变的情况下，温度每升高（或降低）1?C，增加（或
减少）的压强等于它在0?C时压强的1它的压强跟热力学温度成正比． （2）公式：?P1?P0?/t?P0/273或（3）图象：
PP1?2 T1T2273．b．一定质量的理想气体，在体积不变的情况下，
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3.
盖.吕萨克定律
（1）内容： 一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，它的体积与热力学温度成正比． （2）公式：
V1V2??恒量 T1T2（3）图象：
知识点5 理想气体状态方程 1. 2.
一定量的气体，P、T、V二者的关系是：
PV?C,C是一个定值 T气体实验定律可看成理想气体状态方程的特例．当m不变，T1?T2时，PV11?PV22—玻意尔定律；当
m不变，V1?V2时，
PPV1V21?2——查理定律；当m不变，P??P时，——盖吕萨克定律． 12T1T2T1T2知识点6 气体压强与大气压强的区别
气体压强由气体分子碰撞器壁产生，大小由气体分子的密度和温度决定，气体对上下左右器壁的压强都是相等的．大气压是曲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．如果没有地球引力的作用，地球表面就没有大气，从而也不会又大气压．由于引力与距离的平方成反比，因此大气层分子密度上小下大，从而使得大气压的值随高度的增加而减小，地面大气压的值与地球表面积的乘积，近似等于地球大气层所受的重力值．
知识点7 几种常见情况的压强计算 1.
液体封闭的气体压强的确定．①平衡法：选与气体接触的液柱为研究对象进行受力分析，利用它的受力平衡，求出气体的压强．②取等压面法：根据同种液体在同一水平液面处压强相等，在连通器内灵活选取等压面，曲两侧压强相等建立方程求出压强． 2.
固体（活塞或气缸）封闭的气体压强的确定．由于该固体必定受到被封闭气体的压力，因此可通过对该固体进行受力分析，由平衡条件建立方程来找出气体压强与其他各力的关系． 3.
液体内部深度为h处的总压强为P?P0??gh，式中P0为液面上方压强．
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知识点8 液柱的移动向题的分析 1.
假设推理法：根据题设条件，假设发生某种特殊的物理现象或物理过程，运用相应的物理规律及有关知识进行严谨的推理，得出答案．巧用假设推理法可以化繁为简，化难为易，简捷解题． 2.
温度不变情况下的液柱移动问题的特点是：在保持温度不变的情况下改变其他题设条件，从而引起封闭气体的液柱的移动，或液面的升降，或气体体积的增减．解决这类问题通常假设液体不移动，或液面不升降，或气柱体积不变，然后从此假设出发，运用玻意耳定律等有关知识进行推论，求得答案． 3.
用液柱或活塞隔开两部分气体，当气体温度变化时，液柱或活塞是否移动？如何移动？此类问题的特点是气体的状态参量P、V、T都发生了变化，直接判断液柱或活塞的移动方向比较困难，通常先进行气体状态的假设，然后应用查理定律可以简单地求解．
其一般思路为：（1）先假设液柱或活塞不发生移动，两部分气体均做等容变化．（2）对两部分气体分别应用查理定律的分比形式?P??TP，求出每部分气体压强的变化量?P，并加以比较．a.如果液T柱两端的横截面积相等，若?P均大于零，意味着两部分气体的压强均增太，则液柱向?P值较小的一方移动；若?P均小于零，意味着两部分气体的压强均减小，则液柱向压强减小量较大的一方(即|?P|较大的一方)移动；若?P相等，则液柱不移动．b．如果液柱两端的横截面积不相等，应考虑液柱两端的受力变化(?P?S)，若?P均大于零，则液柱向?P?S较小的一方移动；若?P均小于零，则液柱向|?P?S|较大的一方移动；若?P?S相等，则液柱不移动．
例题精讲
【例11】 如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔成A．B两部分，初始温度
相同．使A．B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为?VA、压强变化量为?pA、?VB，
?pB，对液面压力的变化量为?FA、?FB，则 （ ）
A．水银柱向上移动了一段距离 C．?pA＞?pB
B．?VA＜?VB D．?FA=?FB
【例12】 下图中系统由左右连个侧壁绝热、底部、截面均为S的容器组成．左容器足够高，上端敞开，右
容器上端由导热材料封闭．两个容器的下端由可忽略容积的细管连通． 容器内两个绝热的活塞A．B下方封有氮气，B上方封有氢气．大气的压强p0，温度为T0=273K，连个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p0．系统平衡时，各气体柱的高度如图所示．现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定的高度．用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8h．氮气和氢气均可视为理想气体．求
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（1）第二次平衡时氮气的体积； （2）水的温度．
【例13】 封闭在贮气瓶中的某种理想气体，当温度升高时，下列说法中正确的是（容器的热膨胀忽略不计）
A．密度不变，压强增大 B．密度不变，压强减小 C．压强不变，密度增大 D．压强不变，密度减小
【例14】 如图，粗细均匀、两端开口的U形管竖直放置，两管的竖直部分
高度为20cm，内径很小，水平部分BC长14cm．一空气柱将管＝76cmHg．当空气柱温度为内水银分隔成左右两段．大气压强P0T0＝273K、长为L0＝8cm时，BC管内左边水银柱长2cm，AB管
内水银柱长也为2cm．求： （1）右边水银柱总长是多少？
（2）当空气柱温度升高到多少时，左边的水银恰好全部进入竖直管AB内？
（3）为使左、右侧竖直管内的水银柱上表面高度差最大，空气柱温度至少要升高到多少？
【例15】 如图所示，开口向上，竖直放置的容器中，用两活塞封闭着两段同温度的气柱，
体积为V1、V2，且V1?V2，现给他们缓慢加热，使气柱升高的温度相同，这时它们的体积分别为V?、V?， A．V1??V2?
【例16】 在静止时，试管内一段水银封闭一段空气，如图所示，若试管口向下自由下落，水银柱相对
于管将： （ ） A．上升 B．下降 C．不动
D．空气被排出管外
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B．V1??V2? C．V1??V2?
D． 条件不足，无法判断