有关物理学的大气压强之疑惑

如果在一个小空间里,气体膨胀,那此时气压是变大变小,为何
如果在一个小空间里,气体受热,那此时气压变大变小,为何
就是说是怎么理解呢?是理解为空间大了分子少了所以气压小了,还是气体的有效碰撞多了,然后气压变大。

我们化学上做的一个题就是说在一个封闭烧杯中生石灰加水放热,然后气压变大,

你所形容的空间应当是一个孤立的系统,不与外界相联系,那么首先要就指出一点问题——在这个系统中,空气分子既没有参与化学反应也没有被产生,那么空气分子的数量是不会发生变化的。所以“空间大了分子少了所以气压小了”这句话是错误的,分子既没有变多也没有变少。

其次要指出的是,“有效碰撞”用来描述“气压”并不合适。我们知道,“有效碰撞”的解释是:“能引起化学反应的碰撞叫有效碰撞。”空气分子既然没有参与化学反应,那就谈不上“有效碰撞”一说。

然后我们就可以开始讨论气压是怎么回事了。众所周知,空气其实是有无数分子组成的,这些分子无时无刻不在进行着无规则的自有运动。再小的分子也有质量,只要有质量有运动,那么当他撞击在一个平面上的时候,就会对该平面施加一定大小的垂直作用力。这个过程是微观的,放在宏观上来看,就是这个平面受到了这些气体的“压力”,这个压力对受力面积做平均,就是“压强”。所以可以将“压强”理解为“碰撞”。

在温度没有改变的前提下,如果空间的体积变小,那么本来分布得比较稀疏的空气分子就会变得比较密集,单位时间内碰撞在平面上的空气分子就会变多。单个分子碰撞的力度没变,但碰撞的分子多了,所以施加的作用力就会变大,相应压强就会变大。如果空间体积变大,同理可以知道,单位时间内碰撞平面的空气分子就会减少,所以压强就小了。

在体积没有改变的前提下,如果温度变高,那么就会影响系统的内能。因为系统是“孤立系统”,与外界没有联系,所以这些内能并没有以热传递的方式流失,并且必将以“分子热运动”的形式表现出来。所以空气分子的运动就会更快更激烈,且不说单位时间内碰撞在平面上的分子数量是否增加,仅仅一个分子碰撞平面所产生的作用力就比原来大(分子质量不变、运动速度更快、碰撞时间基本不变,施加的作用力当然会变大),所以压强就会增大。相应的,温度变低,压强就会变小。

对于气体的压强、体积、温度的互相影响,前人进行了大量研究,总结出了“理想气体状态方程”,即PV=nRT。相应解释可以自行百度或参考楼上几位。
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第1个回答  2012-02-09
嗯,你考虑的很多。可能没学气体方程吧。
气体方程:P*V/T=nR
这里的字母P表示压强,V表示体积,T表示温度(绝对温度开氏度,等于273.15+摄氏温度)
n气体摩尔数(等于质量除以其摩尔质量),R是气体常数(8.31)。
所以你的问题是V一定(空间不变),所以实际上气体无法膨胀的。只能是如果加热气体,则气体有膨胀趋势,但膨胀不了(空间不变),而是气压变大。
如果空间不是封闭的则不同,气体膨胀,气压可以不变的。
自己琢磨气体方程吧。

看到你的补充,我再说下:
如果气体量不变,空间(V)大了,则P变小或T变高。
生石灰加水,空间(V)不变,温度(T)大了,则P增大。
从微观解读是分子热运动增强了(T高),有效碰撞多了。
温度的本质就是分子热运动的激烈程度。本回答被提问者和网友采纳
第2个回答  2012-02-10
你看,在有限得空间内。生石灰容于水。放热。给气体提供了热。气体得分子获得了热得能量。运动速度加快。间距变大。原来得瓶子正好能够装一定量得气体分子。一旦分子间距变大。那么分子运动得更加激烈。在有限得空间内碰撞得次数加大。 所以气压变大啊。 若空间变大。气体分子得数量不变。那么因为气体是朝各种方向运动的。所以他要运动得更远。但是没人给他能量。所以运动到一定距离。速度就变慢了。碰撞力度。次数也少了。气压变小了。 气压变化得实质是分子热运动得结婚。初中课本上有得。好好看看吧
第3个回答  2012-02-17
这种文体随便动动脑筋就应该知道。相信下面以给出了答案,怎么不睬那呢

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