第4节 气体热现象的微观意义
1．初步了解什么是“随机事件”和“统计规律”。
2．知道气体分子运动的特点。
3．理解气体温度的微观意义，知道气体分子速率的统计分布规律。
4．理解气体压强的微观意义，知道气体压强大小的决定因素。
5．理解分子动理论对三个气体实验定律的微观解释。
一、随机性与统计规律
1．随机性
(1)必然事件：若在一定条件下，某事件必然出现，这个事件叫做必然事件。
(2)不可能事件：若在一定条件下某事件不可能出现，这个事件叫做不可能事件。
(3)随机事件：若在一定条件下某事件可能出现，也可能不出现，这个事件叫做随机事件。
2．统计规律
大量随机事件的整体表现出一定的规律性，这种规律就是统计规律。热现象与大量分子热运动的统计规律有关。
二、气体分子运动的特点
1．运动的自由性：气体分子之间的距离大约是分子直径的10倍左右，因此，除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力的作用，在空间内可自由移动。
2．运动的无序性：分子的运动永不停息，杂乱无章，在某一时刻，向着任何方向运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数目都相等。
3．运动的高速性：常温下，大多数气体分子的速率都达到数百米每秒，在数量级上相当于子弹的速率。
三、气体温度的微观意义
1．温度越高，分子的热运动越激烈。
2．理想气体的热力学温度T与分子的平均动能k成正比，即：T＝ak(式中a是比例常数)，因此可以说，温度是分子平均动能的标志。
四、气体压强的微观意义
1．气体压强的形成原因
气体作用在器壁上的压力是由碰撞产生的，一个气体分子和器壁的碰撞时间是极其短暂的，它施于器壁的作用力是不连续的，但大量分子频繁地碰撞器壁，从宏观上看，可以认为气体对器壁的作用力是持续的、均匀的。
2．气体压强的决定因素
(1)分子的平均动能与密集程度
从微观角度来看，气体分子的质量越大，速度越大，即分子的平均动能越大，每个气体分子撞一次器壁的作用力越大，而单位时间内气体分子撞击器壁的次数越多，对器壁的总压力也越大，而这一次数又取决于单位体积内的分子数(分子的密集程度)和平均动能(分子在容器中往返运动着，其平均动能越大，分子平均速率也越大，连续两次碰撞某器壁的时间间隔越短，即单位时间内撞击次数越多)。可见，从微观角度看，气体的压强决定于气体分子的平均动能和分子的密集程度。
(2)气体的温度和体积
从宏观角度看，一定质量的气体的压强跟气体的体积和温度有关。对于一定质量的气体，体积的大小决定分子的密集程度，而温度的高低是分子平均动能大小的标志。
五、对气体实验定律的微观解释
1．玻意耳定律：一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能是一定的。在这种情况下，体积减小时，分子的平均密集程度增大，气体的压强就增大。
2．查理定律：一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的密集程度保持不变。在这种情况下，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强就增大。
3．盖—吕萨克定律：一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大。只有气体的体积同时增大，使分子的密集程度减小，才能保持压强不变。
判一判
(1)分子沿各个方向运动的机会相等。( )
(2)气体的温度升高时，所有气体分子的速率都增大。( )
(3)气体的温度越高，压强就一定越大。( )
提示：(1)√ (2)× (3)×
