气体压强的计算模型

气体压强的计算

气体压强的计算

气体压强的计算

气体压强的计算方法(一)参考液片法1 .计算的主要依据是液体静止力学知识。 计算的主要依据是液体静止力学知识。 计算的主要依据是液体静止力学知识 液面下h深处的压强为 深处的压强为p= ① 液面下 深处的压强为 ρgh。 。 液面与外界大气相接触。则液面下h处的压强为 ② 液面与外界大气相接触。则液面下 处的压强为 p= p0+ ρgh 帕斯卡定律：加在密闭静液体(或气体) ③ 帕斯卡定律：加在密闭静液体(或气体)上的压强 能够大小不变地由液体(或气体) 能够大小不变地由液体(或气体)向各个方向传递 注意：适用于密闭静止的液体或气体) (注意：适用于密闭静止的液体或气体) 在连通器中，同一种液体( ④ 连通器原理：在连通器中，同一种液体(中间液体 不间断) 同一水平面上的压强是相等的。 不间断)的同一水平面上的压强是相等的。

气体压强的计算

2、计算的方法步骤 、选取假想的一个液体薄片(其自重不计) ① 选取假想的一个液体薄片(其自重不计)为研 究对象 分析液体两侧受力情况，建立力的平衡方程， ② 分析液体两侧受力情况，建立力的平衡方程， 消去横截面积， 消去横截面积，得到液片两面侧的压强平衡方 程 ③

第六章 B 气体的压强与体积的关系

【教材分析】

本节是气体性质部分的第一节内容的第二课时，在第一课时中已学习了气体的状态参量和压强的计算，第二课时重点探究在等温情况下，一定质量的气体的压强与体积的关系，即波意尔定律，本节在探究过程中的经历和收获将为下一节：气体的压强与温度的关系、体积与温度的关系的探究做好全方位的铺垫，故这节课在整章知识中有承上启下的作用。

【学情分析】

1．高一学生认识事物的特点是：开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡，但思维还常常与感性经验直接相联系，仍需具体形象实验，情景来支持。

2．学生在初中时已学习过有关压强的概念、液体的压强、连通器等物理概念、物理模型，在高中阶段要定性猜想，利用DIS实验系统定量探究一定质量的气体，在温度不变的情况下，气体的压强和体积的关系 【教学目标】 1、知识与技能

（1）能从分子动理论角度知道体积与压强的微观情景

（2）通过DIS实验采集数据、并对实验数据进行分析的过程，学会利用DIS系统研究气体不同参量之间的内在关系，提高应用信息技术进行物理实验，分析处理数据，归纳总结规律的能力

（3）理解玻意耳定律的内容，能运用玻意耳定律解释生活中的相关现象 2、过程与方法

（1）通过DIS实验进

气体的压强与体积的关系（一）

一、填空题

1．气体的状态参量是指、和。

2．水的沸点是100℃，用热力学温标表示为K。当水的温度从0℃升高到20℃时，用热力学温标表示其升高的温度为K。

3．通常温度是表示物体的物理量，从分子动理论观点看，温度是物体内部的标志。容器壁面积上受到的气体压力就是气体压强，气体对容器壁有压力，从分子动理论观点看，这是由于容器中而产生的。

4．一根直玻璃管，用长为10 cm的水银柱封住一段空气柱，外界大气压强相当于76cm水银柱产生的压强，则管子竖直放置、开口向上时，管内空气柱的压强为cmHg；管子竖直放置、开口向下时，管内空气柱的压强为cmHg；管子与水平面成30°角放置、开口向下时，管内空气柱的压强为cmHg；管子与水平面成30°角放置、开口向上时，管内空气柱的压强为cmHg。

5．如图所示，各玻璃管内封闭的液体都是水银，水银密度为13.6×103kg/m3，外界大气压强相当于76cm水银柱产生的压强，两端水银面的高度差均为10cm，则各玻璃管内封闭气体A的压强分别为：

（1）pA＝ cmHg＝ Pa。 （2）pA＝ cmHg＝ Pa。 （3）pA＝ cmHg＝ Pa。 （4）pA＝

分子热运动、布朗运动、扩散现象

分子运动论：物质是由分子组成的，分子永不停息地做无规则运动。温度越高，分子热运 动越剧烈。

1、做布朗运动实验，得到某个观测记录如图。图中记录的是（ ） A．分子无规则运动的情况 B．某个微粒做布朗运动的轨迹

C．某个微粒做布朗运动的速度——时间图线 D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线 E．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映 2、布朗运动虽然与温度有关，但布朗运动不能称为热运动（ ） 3、空中飞舞的尘埃的运动不是布朗运动

经验之谈：布朗运动凭肉眼观察不到，得在光学显微镜下观察

分子运动在光学显微镜下观察不到，得在电子显微镜下观察。 布郎运动不会停止，而尘埃的飞扬经过一段时间后，会落回地面

4、观察布朗运动时，下列说法正确的是（ ） A.温度越高，布朗运动越明显

B.大气压强的变化，对布朗运动没有影响 C.悬浮颗粒越大，布朗运动越明显

D.悬浮颗粒的布朗运动，就是构成悬浮颗粒的物质的分子热运动 5.由分子动理论及能的转化和守

分子热运动、布朗运动、扩散现象

分子运动论：物质是由分子组成的，分子永不停息地做无规则运动。温度越高，分子热运 动越剧烈。

1、做布朗运动实验，得到某个观测记录如图。图中记录的是（ ） A．分子无规则运动的情况 B．某个微粒做布朗运动的轨迹

C．某个微粒做布朗运动的速度——时间图线 D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线 E．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映 2、布朗运动虽然与温度有关，但布朗运动不能称为热运动（ ） 3、空中飞舞的尘埃的运动不是布朗运动

经验之谈：布朗运动凭肉眼观察不到，得在光学显微镜下观察

分子运动在光学显微镜下观察不到，得在电子显微镜下观察。 布郎运动不会停止，而尘埃的飞扬经过一段时间后，会落回地面

4、观察布朗运动时，下列说法正确的是（ ） A.温度越高，布朗运动越明显

B.大气压强的变化，对布朗运动没有影响 C.悬浮颗粒越大，布朗运动越明显

D.悬浮颗粒的布朗运动，就是构成悬浮颗粒的物质的分子热运动 5.由分子动理论及能的转化和守

放射气体模型的预估模型

摘要

本文是以日本福岛核电站遭遇自然灾害发生核泄漏的背景而提出的。且结合了高斯烟羽模型、线性拟合，以及微分方程模型，运用MATLAB软件，分析泄漏源强度、风速、大气稳定度参数等因素对放射性气体扩散的影响，预测了放射性气体浓度在不同时间，不同地区的浓度变化，并且本文模型中数据可以根据不同的实际情况而加以改变，因而是本文的应用范围大大增加，可以适用于具有较强的应用型。

对于问题一，讨论在无风的情况下，放射性气体以s m/s的匀速在大气中向四周扩散。本问中由于不考虑风力的影响，且扩散出来的气体匀速向四周散开，这样经过任意时刻t，扩散的气体围成一个半径为st的球，且距球心位置不同的地方浓度值不同。采用列数列的表现方法，设定相同时间段t，把条件进行整理，并经过简单计算得出每段时间所预测得到的扩散距离r和浓度C。利用MATLAB软件对数据进行线性拟合，采用微分方程模型得到核电站周边放射性气体在不同地区，不同时间段的浓度变化，得出随着离泄漏源距离的延伸，最后放射性物质的浓度越来越小，趋近于零，即当x趋向无穷时，C(x,y,z,t)趋向于零；当时间趋向于无穷时，C(x,y,z,t)也趋于无穷。

对于问题二，要探究风速对放射性物质

放射气体模型的预估模型

摘要

本文是以日本福岛核电站遭遇自然灾害发生核泄漏的背景而提出的。且结合了高斯烟羽模型、线性拟合，以及微分方程模型，运用MATLAB软件，分析泄漏源强度、风速、大气稳定度参数等因素对放射性气体扩散的影响，预测了放射性气体浓度在不同时间，不同地区的浓度变化，并且本文模型中数据可以根据不同的实际情况而加以改变，因而是本文的应用范围大大增加，可以适用于具有较强的应用型。

对于问题一，讨论在无风的情况下，放射性气体以s m/s的匀速在大气中向四周扩散。本问中由于不考虑风力的影响，且扩散出来的气体匀速向四周散开，这样经过任意时刻t，扩散的气体围成一个半径为st的球，且距球心位置不同的地方浓度值不同。采用列数列的表现方法，设定相同时间段t，把条件进行整理，并经过简单计算得出每段时间所预测得到的扩散距离r和浓度C。利用MATLAB软件对数据进行线性拟合，采用微分方程模型得到核电站周边放射性气体在不同地区，不同时间段的浓度变化，得出随着离泄漏源距离的延伸，最后放射性物质的浓度越来越小，趋近于零，即当x趋向无穷时，C(x,y,z,t)趋向于零；当时间趋向于无穷时，C(x,y,z,t)也趋于无穷。

对于问题二，要探究风速对放射性物质

摘要

问题的重述

设有一座核电站遇自然灾害发生泄漏，浓度为p0的放射性气体以匀速排出，速度为m kg/s，在无风的情况下，匀速在大气中向四周扩散, 速度为s m/s. 1）请你建立一个描述核电站周边不同距离地区、不同时段放射性物质浓度的预测模型。

2）当风速为k m/s时，给出核电站周边放射性物质浓度的变化情况。

3）当风速为k m/s时，分别给出上风和下风L公里处，放射性物质浓度的预测模型。 4）将你建立的模型应用于福岛核电站的泄漏，计算出福岛核电站的泄漏对我国东海岸，及美国西海岸的影响。

计算所用数据可以在网上搜索或根据具体情况自己模拟。

模型的假设

1. 放射性气体的传播服从菲克第一定律，即单位时间通过单位法向面积的流量与它的浓度成正比。

2. 假定无地形差异，不考虑逆温，对流对放射性气体浓度变化的影响。 3. 放射性气体在空气中扩散时没有损失，质量始终守恒，且在扩散过程中不发生化学反应。

4. 放射性气体由某一点源向各个方向等强度释放进行扩散，源强是连续并且均匀的。

主要基本符号说明

符号 说明 下风向距离 横风向距离 距地面高度 放射性气体在空间中的浓度 放射性污染物源强，即释放率 风速 分别为水平方向和垂直方向的扩

关于核电站泄漏放射性气体扩散的预估模型

摘要

由于核泄漏导致放射性气体扩散对经济和人身造成巨大损失的报道在国内外屡见不鲜，本文中日本福岛核泄漏事件更加使我们认识到对放射性气体扩散进行合理性的预估从而为以后类似于此的突发性事件作积极有效的补救措施的重要性。

对于问题一我们运用了点源烟羽扩散模型，用抛物型二阶偏微分方程解出理想状态下的不同时刻、不同地点的浓度表达式：C(x,y,z,t)?Qe(4?kt)32?x2?y2?z24kt。

此模型是建立在以泄漏点为圆心的一个无界球形区域内的。为了使模型更符合实际情况，能够被应用于现实生活中，我们在泄漏源有效高度的确定和考虑地面反射与吸收作用下对此模型进行了修正，最终得到问题一浓度的确定公式(14)C(x,y,z,t)的表达式。

对于问题二，我们采用高位连续点源烟羽扩散模式，其扩散服从正态分布，

并根据概率论的相关知识通过数学公式推导，得到理想状态下的高斯模型，由泄漏源有效高度，地面反射等因素的影响对其进行修正，又由于重力干沉积，雨洗湿沉积以及核衰变等因素对源强的影响，对高斯烟羽模型再次进行修正，最终得到泄漏源周边浓度变化情况即公式(32)，在风速为km/s的条件下浓度为

C(x,y,z,H)。

对于问

第11讲 气体与流体压强

本讲近两年在贵州的中考中主要出在选择题，填空题，简答题里．难度不大，都是简单的判断和简答，掌握气压随高度的变化而变化，液体沸点随气压的变化而变化，气体液体压强随流速的变化而变化．

知道大气压强与人类生活的关系，了解流体的压强和流体速度的关考试说明 系，及其在生活中的应用.

大气压强

定义 大气对浸在它里面的物体产生的______叫做大气压强，简称大气压，一般用p0表示 产生的 原因 实验 ①空气受_______的作用 ②气体具有_______性 最早验证大气压存在的实验是____________实验 最早测量大气压强值的实验是____________实验 特点 ①空气内部向_________都有压强 ②气压随高度的增大而________-，晴天大气压比阴天高，冬天的气压比夏天的气压高 测量工具 应用 气压计 吸饮料、输液、活塞式抽水机和离心式水泵等 大气压的测量——托里拆利实验

实验过程 实验原理 大气压支持管内水银柱不下落，大气压的数值等于这段水银柱在水银面处产生的压强 测量结果 实验 拓宽 1标准大气压p0=_______mmHg=________cmHg=__________Pa （1）实验前玻璃管里注