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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,专项十 热学,抓基础,探技法,研考向,提能力,第1页,第1页,备考方向要明了,主要问题,微观量估算问题；热力学定律理解和应用；物态改变中能量问题；气体试验定律理解和应用,主要考点,应用阿伏加德罗常数处理实际问题；分子间作用力；热力学定律；固、液、气三态性质；气体试验定律以及抱负气体状态方程,主要办法,油膜法测分子直径；微观量估算办法；气体压强计算办法；气体试验定律应用办法,第2页,第2页,主要策略,复习时要加强对概念和规律理解及应用，涉及到计算问题，要注意公式灵活选取，同时要注意计算过程准确性,第3页,第3页,第4页,第4页,第5页,第5页,第6页,第6页,第7页,第7页,2,阐明分子永不断息地做无规则运动两个实例,(1),布朗运动。,研究对象：悬浮在液体或气体中小颗粒。,运动特点：无规则、永不断息。,相关原因：颗粒大小，温度。,物理意义：阐明液体或气体分子永不断息地做无规则热运动。,(2),扩散现象：互相接触物体分子彼此进入对方现象。,产生原因：分子永不断息地做无规则运动。,第8页,第8页,3,分子间互相作用力和分子势能,(1),分子力。,分子间互相作用力是分子间引力与斥力合力。分子间同时存在引力和斥力，伴随分子间距增大，引力和斥力都减小，但斥力减小得更快；伴随分子间距离减小而增大，但斥力增大得更快。,第9页,第9页,(2),分子势能。,分子势能改变与分子力做功相关，分,子力做正功，分子势能减小；分子力做,负功，分子势能增大，当分子间距离为,r,0,时，分子势能最小，但不一定等于零，图,10,1,如图,10,1,所表示。,第10页,第10页,二、固体、液体和气体,1.晶体、非晶体分子结构不同，表现出物理性质不同，,如外形、熔点等。其中单晶体表现出各向异性，多晶体和非晶体表现出各向同性。,2.液晶既能够流动，又表现出单晶体分子排列特点，在,光学、电学物理性质上表现出各向异性。液晶显示技术有很大应用。,3.液体表面张力是由液体表面层分子结构决定，类似,现象还有浸润、不浸润、毛细现象等。,第11页,第11页,第12页,第12页,气体试验定律和抱负气体状态方程合用条件均是一定质量抱负气体。,第13页,第13页,三、物体内能及热力学定律,1,决定物体内能原因,第14页,第14页,2,热力学第一定律,(1),公式：,U,Q,W,(2),注意问题：,在应用热力学第一定律时，要充足考虑改变内能两个原因：做功和热传递。做功和热传递都能够改变物体内能，因此物体吸热内能不一定增长，放热内能不一定减少。,若研究对象是一定质量抱负气体，其内能完全由温度决定。当气体被压缩时，外界对气体做正功；气体体积增大时，气体对外界做功。,第15页,第15页,3,热力学第二定律,(1),揭示了自然界中进行涉及热现象宏观过程含有方向性。,(2),阐明第二类永动机不能制造成功。,第16页,第16页,第17页,第17页,第18页,第18页,第19页,第19页,第20页,第20页,1,学习了,“,用油膜法估测分子大小,”,试验后，某校课外,物理兴趣小组做了下列试验，将体积为,1.210,3,cm,3,石油滴在安静水面上，通过一段时间后，石油扩展为,3 m,2,单分子油膜，请你估算一下石油分子直径为,(,),A,6.010,10,m,B,4.010,10,m,C,4.010,8,m D,4.010,12,m,第21页,第21页,答案：,B,第22页,第22页,第23页,第23页,1.,热力学第一定律和第二定律区别,(1),依据热力学第一定律，当摩擦力做功时，机械能能够全,部转变为内能，而由热力学第二定律可知，这一内能不也许在不引起其它改变情况下完全变成机械能。,(2),热量能够从高温物体自发地传递给低温物体，而热力学,第二定律却阐明热量不能自发地从低温物体传递给高温物体。,第24页,第24页,(3),热力学第一定律阐明，在任何过程中能量一定守恒，热,力学第二定律却阐明并非所有能量守恒过程均能实现。,(4),热力学第二定律是反应自然界过程进行方向和条件,一个规律，它指出自然界中出现过程是有方向性。,第25页,第25页,2,热力学第二定律微观意义,系统热力学过程就是大量分子无序运动状态改变过程。,(1),在机械能通过做功转化为内能过程中，自然过程是大量,分子从有序运动状态向无序运动状态转化过程，但其逆过程却不能自发地进行，即不也许由大量分子无规则热运动自动转变为有序运动。,第26页,第26页,(2),热传递过程中，自然过程是大量分子从无序程度小运,动状态向无序程度大运动状态转化过程，其逆过程不能自发地进行。,(3),大量分子无序运动状态改变方向总是向无序性增大方,向进行，即一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大方向进行，这就是热力学第二定律微观意义。,第27页,第27页,2,密闭有空气薄塑料瓶因降温而变扁，试分析此过程中,瓶内空气,(,不计分子势能,),内能如何改变？吸热还是放热？气体对外界做功还是外界对气体做功？请尝试总结解题思绪。,第28页,第28页,解析：,依据热力学第一定律，气体温度减少，内能减小；塑料瓶变扁，气体体积变小，外界对气体做功；再依据热力学第一定律可判断气体向外放出热量，最后可拟定气体内能减小，外界对其做功，要放出热量。,答案：,见解析,第29页,第29页,第30页,第30页,1.,选对象,依据题意，选出所研究那一部分气体，这部分,气体在状态改变过程中，其质量必须保持一定。,2,找参量,找出作为研究对象这部分气体发生状态改变,前后一组,p,、,V,、,T,数值或表示式。压强确实定往往是个关键，常需结合力学知识,(,如力平衡条件或牛顿运动定律,),才干写出表示式。,第31页,第31页,3,认过程,过程表示两个状态之间一个改变方式，除,题中条件已直接指明外，在许多情况下，往往需要通过对研究对象跟周围环境互相关系分析才干拟定。认清改变过程是正确选取物理规律前提。,4,列方程,依据研究对象状态改变详细方式，选取气,体状态方程或某一试验定律，代入详细数值，求出结果，最后分析讨论所得结果合理性及其物理意义。,第32页,第32页,3,如图,10,2,所表示，有一装满水蒸气高压锅，,容积为,V,1,，此时高压锅喷嘴正好不向外喷,气，已知喷嘴上盖帽质量为,m,，喷嘴,口径为,d,，当我们取下盖帽，在喷嘴上套一 图,10,2,个气球时,(,假设喷嘴与气球接触良好,),，在对气球充气瞬间认为气体温度不变，大气压为,p,0,。则如何求出被吹起气球最大体积？,(,不计气球膨胀而产生附加压强,),第33页,第33页,答案：,见解析,第34页,第34页,第35页,第35页,第36页,第36页,命题视角,1,已知气泡内气体密度为,1.29 kg/m,3,，平均摩尔质量为,0.029 kg/mol,。阿伏加德罗常数,N,A,6.0210,23,mol,1,，取气体分子平均直径为,210,10,m,，若气泡内气体能完全变为液体，请估算液体体积与本来气体体积比值。,(,结果保留一位有效数字,),第37页,第37页,答案,110,4,第38页,第38页,命题视角,2,利用油膜法能够粗略地测出阿伏加德罗常数，把密度,0.810,3,kg/m,3,某种油，用滴管滴出一滴油在水面上形成油膜，已知这滴油体积,V,0.510,3,cm,3,形成油膜面积为,S,0.7 m,2,，油摩尔质量为,M,0.09 kg/mol,。若把油膜当作是单分子层，每个油分子当作球形，那么：,(,计算结果保留一位有效数字,),(1),油分子直径是多少？,(2),由以上数据能够粗略地测出阿伏加德罗常数,N,A,是多少？,第39页,第39页,自主尝试,(1),油分子直径为,d,V,/,S,0.510,3,10,6,/0.7 m,710,10,m,(2),油摩尔体积为,V,A,M,/,每个油分子体积为,V,0,4,R,3,/3,d,3,/6,因此阿伏加德罗常数为,N,A,V,A,/,V,0,由以上各式解得,N,A,(,M,/,)/(,d,3,/6),6,M,/(,d,3,),610,23,mol,1,。,答案,(1)710,10,m,(2)610,23,mol,1,第40页,第40页,冲关锦囊,(1),固体、液体分子看作球体,(,或立方体,),，分子能够认为紧,靠在一起。,(2),状态改变时分子数不变。,(3),阿伏加德罗常数是宏观量和微观量间桥梁，计算时要抓,住与其相关三个量即摩尔质量、摩尔体积和物质量。,第41页,第41页,第42页,第42页,命题视角,1,(1),若一气泡从湖底上升到湖面过程中温度保持不变，,则在此过程中关于气泡中气体，下列说法正确是,_,。,(,填写选项前字母,),A,气体分子间作用力增大,B,气体分子平均速率增大,C,气体分子平均动能减小,D,气体构成系统熵增长,第43页,第43页,(2),若将气泡内气体视为抱负气体，气泡从湖底上升到湖面过程中，对外界做了,0.6 J,功，则此过程中气泡,_(,填,“,吸取,”,或,“,放出,”,),热量是,_J,。气泡到达湖面后，温度上升过程中，又对外界做了,0.1 J,功，同时吸取了,0.3 J,热量，则此过程中，气泡内气体内能增长了,_J,。,第44页,第44页,规范解题,(1),气泡上升过程气泡内压强减小，温度不变，由玻意耳定律知，上升过程中体积增大，微观上表达为分子间距增大，分子间作用力减小，由温度不变可知气体分子平均动能、平均速率不变，此过程为自发过程，故熵增大。,D,项正确。,(2),本题从热力学第一定律入手，抓住抱负气体内能只与温度相关特点进行处理。抱负气体等温过程中内能不变，由热力学第一定律,U,Q,W,，气体对外做功,0.6 J,，则一定同时从外界吸取热量,0.6 J,，才干确保内能不变。而温度上升过程，气体从外界吸热,0.3 J,，又对外做功,0.1 J,，因此内能增长了,0.2 J,。,答案,(1)D,(2),吸取,0.6,0.2,第45页,第45页,命题视角,2,(1),下列说法中正确是,_,。,A,“,油膜法估测分子大小,”,试验中，估算油酸分子直径,用是油酸酒精溶液体积除以油膜面积,B,在一定温度下，饱和汽分子数密度是一定，与体,积无关,C,雨后叶子表面上小水珠靠近球形主要是液体表面张,力作用结果,D,第一类永动机不也许制成原因是不符合热力学第二,定律,第46页,第46页,(2),一定质量抱负气体从外界吸取了,4.210,5,J,热量，同时气体对外做了,6.010,5,J,功，问,抱负气体内能如何改变？,这部分抱负气体压强如何改变？,(,回答,“,增大,”,、,“,减小,”,或,“,不变,”,),若这种气体摩尔质量是,32 g/mol,，则,0.48 g,该种气体内包括有多少个分子？,(,阿伏加德罗常数取,6.0210,23,mol,1,，结果保留两位有效数字,),第47页,第47页,自主尝试,(1)“,油膜法估测分子大小,”,试验中，估算油酸分子直径是用纯油酸体积除以油膜面积，选项,A,错；,依据饱和汽性质知，选项,B,正确；液体由于有表面张力使液体表面绷紧，选项,C,正确；第一类永动机不也许制成原因是不符合热力学第一定律，即能量守恒定律，选项,D,错。,第48页,第48页,答案,(1)BC,(2),减少,1.810,5,J,减小,9.010,21,个,第49页,第49页,冲关锦囊,(1),应用热力学第一定律时，必须理解它物理意义，掌握,它符号法则。假如事先不能拟定正负，能够先假定它为正，在计算出结果以后再作判断。同时注意特殊过程含义，如绝热过程,Q,0,，体积不变,W,0,。,(2),对抱负气体，因分子间无互相作用力，分子势能为,0,，,因此抱负气体内能只跟温度高下和分子个数相关。,第50页,第50页,第51页,第51页,命题视角,1,(,新课标全国卷,),如图,10,3,，一上端开口、,下端封闭细长玻璃管，下部有长,l,1,66 cm,水,银柱，中间封有长,l,2,6.6 cm,空气柱，上部有长,l,3,44 cm,水银柱，此时水银面正好与管口平齐。,已知大气压强为,p,0,76 cmHg,。假如使玻璃管绕底,端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下,和转回到本来位置时管中空气柱长度。封入,气体可视为抱负气体，在转动过程中没有发生漏气。图,10,3,第52页,第52页,规范解题,设玻璃管开口向上时，空气柱压强为,p,1,p,0,gl,3,式中，,和,g,分别表示水银密度和重力加速度。,玻璃管开口向下时，本来上部水银有一部分会流出，封闭端会有部分真空。设此时开口端剩余水银柱长度为,x,，则,p,2,gl,1,，,p,2,gx,p,0,式中，,p,2,为管内空气柱压强。由玻意耳定律得,p,1,(,Sl,2,),p,2,(,Sh,),第53页,第53页,式中，,h,是此时空气柱长度，,S,为玻璃管横截面积。,由式和题给条件得,h,12 cm,从开始转动一周后，设空气柱压强为,p,3,，则,p,3,p,0,gx,由玻意耳定律得,p,1,(,Sl,2,),p,3,(,Sh,),式中，,h,是此时空气柱长度。由式得,h,9.2 cm,答案,12 cm,9.2 cm,第54页,第54页,命题视角,2,(,海南高考,)(1),关于空气湿度，下列说法正确是,_(,填入正确选项前字母,),。,A,当人们感到潮湿时，空气绝对湿度一定较大,B,当人们感到干燥时，空气相对湿度一定较小,C,空气绝对湿度用空气中所含水蒸汽压强表示,D,空气相对湿度定义为水饱和蒸汽压与相同温度时空,气中所含水蒸气压强之比,第55页,第55页,(2),如图,10,4,，容积为,V,1,容器内,充有压缩空气。容器与水银压强计,相连，压强计左右两管下部由软胶,管相连。气阀关闭时，两管中水银 图,10,4,面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气体积为,V,2,。打开气阀，左管中水银下降；缓慢地向上提右管，使左管中水银面回到本来高度，此时右管与左管中水银面高度差为,h,。已知水银密度为,，大气压强为,p,0,，重力加速度为,g,；空气可视为抱负气体，其温度不变。求气阀打开前容器中压缩空气压强,p,1,。,第56页,第56页,自主尝试,(1),相对湿度越大，人感觉越潮湿，相对湿度大时，绝对湿度不一定大，故,A,错误；相对湿度较小时，使人感觉干燥，故,B,正确。用空气中水蒸汽压强表示湿度叫做空气绝对湿度，用空气中水蒸汽压强与同一温度时水饱和气压之比叫做相对湿度，故,C,正确，,D,错误。,第57页,第57页,第58页,第58页,冲关锦囊,在应用气体试验定律和抱负气体状态方程处理相关气体问题时，应注意下列几点：,(1),首先拟定所选取研究对象初末状态状态参量。,(2),依据状态改变规律选取适当状态方程列式。,(3),气柱长度改变和压强改变之间数量关系。,第59页,第59页,点击下图进入,第60页,第60页,
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