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§14.4 气体的状态参量
（一）温度t（或T）
1．宏观表现：温度表示物体的冷热程度（但人感觉起来物体的冷热程度不仅仅由温度决定）
微观本质：温度是分子平均动能的标志
2．温标与温度
温标是表示温度高低的数值体系，即温度的数值表示法。常用的温标有两种：热力学温标（绝对温
标）与摄氏温标，对应的温度分别称为热力学温度（绝对温度）T 与摄氏温度t。
摄氏温标是这样规定温度的：1atm 下，冰水混和物的温度规定为0℃，沸水的温度规定为100℃，
中间再平均分为100 等份，每一份即为1℃。
热力学温标（绝对温标）是这样规定温度的：0K（K：开尔文，简称为开）规定为‒273.15℃，每
1K 的间隔与每1℃的间隔相同，即：T＝t＋273.15K。单位“开尔文”是国际单位制中七个基本单位之一。
热力学温度（绝对温度）的零度（即0K）叫做绝对零度，它是低温的极限。现代科学认为，绝对
零度只可无限接近，而不可达到。
3．温度的测量
（二）体积V
1．气体体积是指气体所充满的容器的容积或所到达的空间的体积，而不是所有分子的体积之和
2．单位：体积的国际制单位是m3，常用的单位还有dm3、cm3、L、mL，等等
3．气体的摩尔体积：标准状态（1atm、0℃）下，1mol 任何气体的体积都约为22.4L
（三）压强p
1．宏观定义：
压强＝压力
面积，即
p= F
S
2．微观原因：气体的压强是因为大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的。
对于体积不是很大的一部分气体，由于密度一般很小，所以一般不考虑因为气体重力而产生的压强，
即不考虑同一部分气体内不同高度处的压强差，也就是说，认为同一部分气体内压强处处相等。
【例1】下列说法中正确的是（ ）
A．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气
体的压强一定增大
B．气体体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一
定增大
C．压缩一定量的气体，气体的内能一定增加
D．分子a 从远外趋近固定不动的分子b，当a 到达受b 的作用力为零处时，a 的动能一定最大
3．单位：压强的单位有三大系列：
①国际制系列：帕斯卡Pa（即N/m2）
②液柱高系列：厘米汞柱cmHg、毫米汞柱mmHg，等等（高为h 的液柱产生的压强p＝ρgh）
③大气压系列：标准大气压atm
1atm≈76cmHg＝760mmHg≈1.013×105Pa，1mmHg≈133.3Pa，1atm≈10m 水柱
4．压强的测量：测定压强的工具称为压强计，测定气体压强的压强计主要有两种：U 形管压强计、
托里拆利管压强计（即大气压强计，也称为气压计）（熟悉这两种压强计的结构及使用方法）
5．气体与液体内压强的计算：
①平衡状态下的压强
方法Ⅰ：推移法（细管液柱类）
▲推移法求压强的几条重要依据：当系统处于平衡状态时：
a．在连续分布的同一种液体内部，等高（等深）处压强相等（等压面）
b．在范围不是很大的同一部分气体内部，压强处处相等
c．在密度为ρ 的液体内部，向下推移深度h，压强增大ρgh；向上推移高度h，压强减小ρgh
【例2】已知大气压强为p0，如图中管内所装液体为水银（密度为ρ），
求被封闭的A、B、C、D 各部分气体的压强。
方法Ⅱ：平衡条件法（气缸活塞类）
【例3】如图所示，在一竖直放置、两端封闭的气缸内，一质量为m、横截面积为S 的
活塞处于平衡状态，弹簧的劲度系数为k，气缸内活塞上部为真空，弹簧的形变为x，则被封
闭在下部的气体的压强p 可能为（ ）
A．mg/S
B．kx/S
C．(mg＋kx)/S
D．(mg－kx)/S
②变速状态下的压强
【例4】如图所示的粗细均匀的U 形管底部沿水平方向且长为l，管一端封闭，另一端
开口。当U 形管以加速度a 水平向右加速运动时，左、右两管内液柱高度分别为h1和h2。
已知外界大气压强为p0，液体密度为ρ，求封闭气体的压强。
【作业】
班次 座次 姓名
1．如图所示，A、B 两个容器底面积相同，放在同一水平地面上，装有同一深度
的水银，则下列说法中正确的有（ ）
A．由于两容器中所装的水银一样深，所以两容器内底上的压强相等
B．由于A 中所装的水银较多，所以A 的内底上的压强较大
C．由于A 中所装的水银较多，所以A 的内底上的压力较大
D．两容器内底上的压强相等，所以两容器内底上的压力也相等
2．如图所示，一个横截面积为S 的圆筒形容器竖直放置，金属圆板的上表面是水平的，下表
面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M，不计圆板与容器内壁的摩擦。若大气
压强为p0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强等于（ ）
A．
p0+Mg cosθ
S
B．
p0
cosθ +
Mg
Scosθ
C．
p0+ Mg cos2θ
S
D．
p0+ Mg
S
3．如图，U 形管两端开口两臂竖直放置，用两段水银柱封闭了一段空气柱，则（ ）
A．若向左管中再注入少许水银，则稳定后被封闭气体压强增大
B．若向右管中再注入少许水银，则稳定后被封闭气体压强增大
C．若向左管中再注入少许水银，则稳定后h1增大
D．若向右管中再注入少许水银，则稳定后h1增大
4．如图，上端开口的圆柱形汽缸竖直放置，截面积为5×10‒3m2，一定质量的气体被质量为
2.0kg 的光滑活塞封闭在汽缸内，其压强为 Pa（大气压强取1.01×105Pa，g 取10m/s2）。
5．1679 年法国物理学家帕平发明了高压锅。高压锅盖好锅盖之后，锅盖与锅体之间不会漏气；在锅盖中间有一个
排气孔，孔上面加上类似于砝码的限压阀，将排气孔堵住；当加热高压锅，锅内气体压强增加到一定程度时，气体就把
限压阀顶起来，这时蒸汽就从排气孔向外排出。如果高压锅的限压阀质量为0.06kg，排气孔直径为0.3cm。
（1）锅内气体压强最大可达多少?（p0＝1.01×l05Pa）
（2）若压强每增加3.6×103Pa，水的沸点相应增加1℃，则锅内的最高温度为多少?
h1
h2
A
B
h4
h3
C
D
p
h1
l
h2
a
A
B
θ
h2
h1
