2021年熱學二輪專題學案

1、學習必備歡迎下載20212021 學年二輪復習學案詳細表現在：（ 1）固體、液體分子微觀量的估算 1.3 物理： 分子動理論 物體的內能 熱力學定律 氣體的性質使用時間： 2021 年 3 月 10 15 日分子數 nnnam nvnaam0vo【基礎學問】一 分子動理論1. 分子動理論基本內容 ：物體是由大量分子組成的；分子永不停息地做無規(guī)章運動；分子間存在著相互作用力；2. 阿伏加德羅常數： 1mol 任何物質含有的粒子數都相同其值為：na 6 02 1023分子質量的估算方法：每個分子的質量為m = m 0n a0v分子體積 （分子所占空間） 的估算方法： 每個分子的體積 （分子所占空間

2、） v1na其中 為固體、液體的密度 .m0.na3. 分子的熱運動分子直徑的估算方法把固體、液體分子看成球形， 就分子直徑 d3 6v13 6v0n a ;(1) 分子熱運動： 物體里的大量分子做永不停息的無規(guī)章運動，隨溫度的上升而加??； 擴散現象和布朗運動可以證明分子熱運動的存在；(2) 布朗運動： 是指懸浮在液體中的花粉顆粒永不停息地做無規(guī)章運動它并不是分子本身的運動，是由大量液體分子對顆粒無規(guī)章碰撞引起的；液體分子的無規(guī)章運動是布朗把固體、液體分子看成立方體，就（ 2）氣體分子微觀量的估算方法vd3 v13 vo na運動產生的緣由，布朗運動雖不是分子的運動，但其無規(guī)章性正反映了液體分

3、子運動的無規(guī)章性布朗運動的猛烈程度與顆粒大小和溫度有關摩爾數n， v 為氣體在標況下的體積.22. 44. 分子間的相互作用力(1) 分子間同時存在著相互作用的引力和斥為，引力和斥力都隨分子間距離增大而減小，隨分子間距離減小而增大但斥力的 變化比引力的變化快實際表現出來的分子力是引力和斥力的 合力(2) 分子間作用力（指引力和斥力的合力）隨分子間距離而變的規(guī)律是： rr0 時表現為引力； r10r 0 以后， 分子力變得非常柔弱， 可以忽視不計；規(guī)律方法1. 對微觀量的估算f 斥of 分f 引分子間距的估算方法：設想氣體分子勻稱分布，每個分子占據肯定的體積.假設為立方體 ,分子位于每個立方體的

4、中心，每個小立方體的邊長就是分子間距；假設氣體分子占有的體積為球體，分子位于球體的球心，就分子間距離等于每個球體的直徑.二 內能、能的轉化和守恒 一內能1. 分子的平均動能物體內分子動能的平均值叫做分子的平均動能溫度是分子平均動能的標志，溫度越高， 分子的平均動能就越大對個別分子講溫度無意義2. 分子的勢能由分子間的相對位置所打算的勢能，叫做分子勢能， 分子勢能的大小與物體的體積有關當第一要建立微觀模型對液體、固體來說，微觀模型是分子緊密排列，將物質的摩爾體 積分成 na 個等份，每個等份就是一個分子，如把分子看作小立方體，就每一等份就是一個小立方體如把分子看成小球，就每一等份就是一個小球可以

5、估算出分子的體積 和分子的直徑3氣體分子不是緊密排列的，所以上述微觀模型對氣體不適用，但上述微觀模型可用來求氣體分子間的距離例如l mol 任何氣體，在標準狀態(tài)下的體積是224 103，將其分子間的距離小于r0 時，隨著分子間的距離的減小，分子勢能增加當分子間距離大于r0 時，隨著分子間距離的增大，分子勢能也增大當分子間距離等于r0 時，分子勢能最小；物體內兩個分子間距離的變化，宏觀上引起提及的變化；3. 物體的內能物體內全部分子的動能和勢能的總和稱為物體的內能物體的內能是由物質的量、溫度、體積三個因素所打算的 對于抱負氣體來說， 由于忽視分子力作用， 所以沒有分子勢能 其m分成 na 個小立

6、方體，每個小立方體中裝一個氣體分子，就小立方體的邊長就是分子間的距離2.阿伏加德羅常數 n a =6.02 1023 mol-1 是聯(lián)系微觀世界和宏觀世界的橋梁.內能由物質的量和溫度所打算4. 物體內能的變化做功和熱傳遞都可轉變物體的內能，但它們有著本質的區(qū)分：做功是其他形式的能和內能之間的轉化熱傳遞就是物體間內能的轉移做功過程中，內能轉變量的多少用功的大小 來量度； 熱傳遞過程中，內能轉移的多少用熱量來量度；做功和熱傳遞都是過程量，內能就是狀態(tài)量；二能的轉化和守恒定律1. 熱力學第肯定律做功和熱傳遞都能轉變物體的內能；也就是說， 做功和熱傳遞對轉變物體的內能是等效的；但從能量轉化和守恒的觀點

7、看又是有區(qū)分的：做功是其他能和內能之間的轉化，功是內能轉化的量度；而熱傳遞是內能間的轉移，熱量是內能轉移的量度；外界對物體所做的功w 加上物體從外界吸取的熱量q 等于物體內能的增加 u ，即 u= q+w 這在物理學中叫做熱力學第肯定律；在這個表達式中， w 為正值，表達外界對物體做功；w 為負值，表示物體對外界做功；索更多的物理秘密 .三 .氣體的性質一氣體的狀態(tài)參量1、 溫度： t（ t）（1） 意義：宏觀上：表示物體的冷熱程度聯(lián)單微觀上：標志物體分子平均動能的大?。?） 數值表示法：攝氏溫標 t：單位：在 1atm 下，冰的熔點是 0沸點是： 100 熱力學溫標 t 單位： k （ si

8、 制的基本單位之一）把 273作為 0k 肯定零度（是低溫的極限，只能無限接近、不能達到） 兩種溫標的關系： t=t+273 k t= t5q 為正值，表示物體從外界吸熱；q 為負值，表示物體對外界放熱； u 為正值，表示物體內能增加； u 為負值，表示物體內能削減；冰的熔點 t1 =0 t1=273kp=1atm=76cmhg=水的沸點 t2=100 t 2=373k1. 01310 pa2. 能的轉化和守恒定律能量既不會憑空產生，也不會憑空毀滅或消逝，它只能從一種形式轉化為別的形式，或者從一個物體轉移到別的物體，這就是能的轉化和守恒定律.注*(1) 能量守恒定律是自然界普遍適用的規(guī)律之一，

9、違反該定律的第一類永動機是無法實現的.t=100t=100k 說明：兩種溫標下每一度溫差大小是相等的，只是零值起點不同2、體積： v 氣體分子所能達到的空間（一般為容器的容積）3、壓強： p 器壁單位面積上受到的壓力產生 ： 由大量分子頻繁碰撞器壁產生的（單位體積內分子個數越多，分子的平均速率越大，氣體的壓強就越大）(2) 物質的不同運動形式對應不同形式的能,各種形式的能在肯定的條件下可以轉化或轉移,在轉化或轉移過程中 ,能的總量守恒 .（三）熱力學其次定律1.熱傳導的方向性 :熱傳導的過程是有方向性的，這個過程可以向一個方向自發(fā)地進行（熱量會自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體），但是向相反的方向卻

10、不能自發(fā)地進行；單位： pa1pa=1n/ m1atm= 1.2運算： p 固=f/sp 液= 液 gh 二氣體參量的微觀說明（ 1）氣體分子運動的特點是：013105pa =76cmhg2. 機械能與內能轉化的方向性: 機械能可以全部轉化為內能,而內能不行能全部轉化為機械能而不引起其它的變化.3. 熱力學其次定律(1) 表述：不行能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化（按熱傳導的方 向性表述）；不行能從單一熱源吸取熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化（按機械能和內能轉化過程的方向性表述）；或其次類永動機是不行能制成的；(2) 意義：自然界種進行的涉及熱現象的宏觀過程都具有方向

11、性；它揭示了有大量分子參加的宏觀過程的方向性 .(3) 能量耗散 :自然界的能量是守恒的，但是有的能量便于利用，有些能量不便于利用；許多事例證明，我們無法把流散的內能重新收集起來加以利用；這種現象叫做能量的耗散；它 從能量轉化的角度反映出自然界中的宏觀現象具有方向性；4. 熱力學第三定律(1) 內容:熱力學零度不行達到；(2) 意義 :只需要溫度不是肯定零度,就總可能降低 ,它促進人類想方設法盡可能降低溫度,以探氣體分子間的距離大約是分子直徑的10 倍，分子間的作用力非常柔弱；通常認為，氣體分子除了相互碰撞或碰撞器壁外，不受力的作用；每個氣體分子的運動是雜亂無章的，但對大量分子的整體來說，分子

12、的運動是有規(guī)律的；討論的方法是統(tǒng)計方法；氣體分子的速率分布規(guī)律遵從統(tǒng)計規(guī)律；在肯定溫度下，某種氣體的分子速率分布是確定的，可以求出這個溫度下該種氣體分子的平均速率；（ 2）用分子動理論說明氣體壓強的產生（氣體壓強的微觀意義）；氣體的壓強是大量分子頻繁碰撞器壁產生的；壓強的大小跟兩個因素有關：氣體分子的平均動能，分子的密集程度；三氣體的體積、壓強、溫度間的關系（ 1）肯定質量的氣體，在溫度不變的情形下，體積減小時，壓強增大，體積增大時，壓強減?。唬?2）肯定質量的氣體，在壓強不變的情形下，溫度上升，體積增大；（ 3）肯定質量的氣體，在體積不變的情形下，溫度上升，壓強增大；20212021 學年二

13、輪復習學案 1.4 物理： 分子動理論 物體的內能 熱力學定律 氣體的性質為真空， 抽開隔板 k 后 a 內氣體進入 b，最終達到平穩(wěn)狀態(tài)； 在此過程中（）a氣體對外界做功，內能削減b氣體不做功，內能不變c氣體壓強變小，溫度降低d氣體壓強變小，溫度不變使用時間： 2021 年 3 月 1015 日【典例精講 】典例精講與練習例 1關于肯定質量的氣體，以下表達正確選項a. 氣體吸取的熱量可以完全轉化為功；b. 氣體體積增大時，期內能肯定削減；c. 氣體從外界吸取熱量，其內能肯定增大，d. 外界對氣體做功，氣體內能可能削減；【答案】 ad例 2如以表示水的摩爾質量， v 表示在標準狀態(tài)下水蒸氣的摩

14、爾體積，為在標準狀態(tài)下水蒸氣的密度， na 為阿伏加德羅常數， m、分別表示每個水分子的質量和體積，下面是四個關系式：【練習】1. 以下說法正確選項6-3a. 布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒的分子無規(guī)章運動的反映b沒有摩擦的抱負熱機可以把吸取的能量全部轉化為機械能c知道某物質的摩爾質量和密度可求出阿伏加德羅常數 d內能不同的物體，它們分子熱運動的平均動能可能相同2. 已知地球半徑約為6.4 10 m，空氣的摩爾質量約為2910kg/mol,一個標準大氣壓約為5a nv mv其中（）1.0 10 pa. 利用以上數據可估算出地球表面大氣在標準狀況下的體積為mn an an aa.4 10 16

15、m3b.4 10 18 m3203223c. 4 10md. 4 10ma 和都是正確的；b和都是正確的；c和都是正確的；d和都是正確的；3. 對肯定量的氣體，以下說法正確選項a. 氣體的體積是全部氣體分子的體積之和 b氣體分子的熱運動越猛烈，氣體溫度就越高a解析 ： n= v，mn a =m，所以m，所以 b 選項正確；n ac氣體對器壁的壓強是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產生的d當氣體膨脹時，氣體分子之間的勢能減小，因而氣體的內能削減4. 給旱區(qū)送水的消防車停于水平面，在慢慢放水的過程中，如車胎不漏氣，胎內氣體溫度不例 3右圖為兩分子系統(tǒng)的勢能 ep 與兩分子間距離 r 的關系曲線； 以

16、下說法正確選項 a 當 r 大于 r 1 時，分子間的作用力表現為引力b 當 r 小于 r1 時，分子間的作用力表現為斥力c當 r 等于 r2 時，分子間的作用力為零d在 r 由 r1 變到 r 2 的過程中，分子間的作用力做負功【答案】 bc【解析】分子間距等于r0 時分子勢能最小，即r 0= r 2；當 r 小于 r1時分子力表現為斥力；當r 大于 r 1 小于 r2 時分子力表現為斥力；當r 大于 r 2 時分子力表現為引力， a 錯 bc 對；在 r 由 r1 變到 r2 的過程中，分子斥力做正功分子勢能減小，d 錯誤；例 4. 如圖，一絕熱容器被隔板k 隔開 a 、 b 兩部分；已知 a 內有肯定量的淡薄氣體，b 內變，不計分子勢能，就胎內氣體a. 從外界吸熱b. 對外界做負功b. 分子平均動能削減d.內能增加5. 如圖中氣缸內盛有定量的抱負氣體，氣缸壁是導熱的，缸外環(huán)境保持恒溫，活塞與氣缸壁的接觸是光滑的，但不漏氣；現將活塞桿與外界連接使其緩慢的向右移動，這樣氣體將等溫膨脹并通過桿對外做功；如已知抱負氣體的內能只與溫度有關，就以下說法正確選項a. 氣體是從單一熱源吸熱，全用來對外做功，因此此過程違反熱力學其次定律圖b. 氣