一、气体压强的微观意义

从微观的角度看，气体对容器的压强是大量气体分子对容器的碰撞引起的，这就好像密集的雨点打在伞上一样，雨点虽然是一滴一滴地打在伞上，大量密集雨点的撞击，使伞受到持续的作用力。

【演示】

用豆粒做气体分子的模型，可以演示气体压强产生的机理。

把一颗豆粒拿到台秤上方约10cm的位置，放手后使它落在秤盘上，观察秤的指针的摆动情况。再从相同高度把100粒或者更多的豆粒连续地倒在秤盘上（图），观察指针的摆动情况。

使这些豆粒从更高的位置落在秤盘上，观察指针的摆动情况。

从微观角度来看，气体压强的大小跟两个因素有关：一个是气体分子的平均动能，一个是分子的密集程度。

【气体压强的简单推导】

例题：高压采煤水枪出水口的横截面积为S，水的射速为，射到煤层上后，水的速度变为零，若水的密度为ρ，求水对煤层的冲力大小。

以上题为参考，建立一个气柱模型，气体分子速度为v，打在S面持续时间为t=l/v,气体分子打在S上为弹性碰撞，设单位体力内分子数为n₀，一个分子质量为m，则F·t=2n₀lSmv，Fl/v=2n₀lSmv，得F=2n₀Smv²，Ek=mv²/2，F=4n₀SEk，P=F/S=4n₀Ek，考虑气体分子在6个面机会均等，朝一个方向运动的分子数应该占总体的1/6，即n₀/6，P=4n₀Ek/6=2n₀Ek/3

气体的压强P=2n₀Ek/3(Ek为气体分子的平均动能)

一定质量的理想气体压强取决于气体分子数密度和平均动能.

【理想气体气态方程推导】

（1）玻意耳定律（玻-马定律）
当n,T一定时 V,P成反比,即V∝（1/P）①

（2）查理定律
当n,V一定时 P,T成正比,即P∝T ②

（3）盖-吕萨克定律
当n,P一定时 V,T成正比,即V∝T ③
（4）阿伏伽德罗定律

当T,P一定时 V,n成正比,即V∝n ④
　由①②③④得
　V∝（nT/P） ⑤
　将⑤加上比例系数R得
　V=（nRT）/p 即PV=nRT

【平均动能取决于温度推导】

PV=nRT，得P=nRT/V，

又P=2n₀Ek/3=nRT/V，

得Ek=3nRT/2n₀V=3nRT/2N

=3nRT/2NA·n=3RT/2NA(NA为阿伏伽德罗常数)

Ek=3kT/2(k为玻尔兹曼常数)

温度是分子平均动能的标志.

二、对气体实验定律的微观解释

用分子动理论可以很好地解释气体的实验定律。

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，分子的密集程度增大，气体的压强就增大。这就是玻意耳定律的微观解释。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。这就是查里定律的微观解释。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。这就是盖一吕萨克定律的微观解释。