三维设计高考物理二轮复习广东专版第一部分专题热学.ppt
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1、备考方向要明了,2说明分子永不停息地做无规则运动的两个实例 (1)布朗运动。 研究对象:悬浮在液体或气体中的小颗粒。 运动特点:无规则、永不停息。 相关因素:颗粒大小,温度。 物理意义:说明液体或气体分子永不停息地做无规则热运动。 (2)扩散现象:相互接触的物体分子彼此进入对方的现象。 产生原因:分子永不停息地做无规则运动。,3分子间的相互作用力和分子势能 (1)分子力。 分子间的相互作用力是分子间引力与斥力的合力。分子间同时存在引力和斥力,随着分子间距的增大,引力和斥力都减小,但斥力减小得更快;随着分子间距离的减小而增大,但斥力增大得更快。,(2)分子势能。 分子势能的改变与分子力做功有关,
2、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 r0时,分子势能最小,但不一定等于零, 图101 如图101所示。,二、固体、液体和气体 1.晶体、非晶体分子结构不同,表现出的物理性质不同, 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.液晶既可以流动,又表现出单晶体的分子排列特点,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的应用。 3.液体表面张力是由液体表面层的分子结构决定的,类似 的现象还有浸润、不浸润、毛细现象等。,气体实验定律和理想气体状态方程的适用条件均是一定质量的理想气体。,三、物体的内能及热力学定律 1
3、决定物体内能的因素,2热力学第一定律 (1)公式:UQW (2)注意问题: 在应用热力学第一定律时,要充分考虑改变内能的两个因素:做功和热传递。做功和热传递都可以改变物体的内能,因此物体吸热内能不一定增加,放热内能不一定减少。 若研究对象是一定质量的理想气体,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。,3热力学第二定律 (1)揭示了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程具有方向性。 (2)说明第二类永动机不能制造成功。,1学习了“用油膜法估测分子的大小”的实验后,某校课外 物理兴趣小组做了如下实验,将体积为1.2103 cm3的石油滴在平静的水面上,经
4、过一段时间后,石油扩展为3 m2的单分子油膜,请你估算一下石油分子的直径为 ( ) A6.01010 m B4.01010 m C4.0108 m D4.01012 m,答案:B,1.热力学第一定律和第二定律的区别 (1)根据热力学第一定律,当摩擦力做功时,机械能可以全 部转变为内能,而由热力学第二定律可知,这一内能不可能在不引起其他变化的情况下完全变成机械能。 (2)热量可以从高温物体自发地传递给低温物体,而热力学 第二定律却说明热量不能自发地从低温物体传递给高温物体。,(3)热力学第一定律说明,在任何过程中能量一定守恒,热 力学第二定律却说明并非所有能量守恒过程均能实现。 (4)热力学第二
5、定律是反映自然界过程进行的方向和条件的 一个规律,它指出自然界中出现的过程是有方向性的。,2热力学第二定律的微观意义 系统的热力学过程就是大量分子无序运动状态的变化过程。 (1)在机械能通过做功转化为内能的过程中,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的过程,但其逆过程却不能自发地进行,即不可能由大量分子无规则的热运动自动转变为有序运动。,(2)热传递的过程中,自然过程是大量分子从无序程度小的运 动状态向无序程度大的运动状态转化的过程,其逆过程不能自发地进行。 (3)大量分子无序运动状态变化的方向总是向无序性增大的方 向进行,即一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
6、,这就是热力学第二定律的微观意义。,2密闭有空气的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)的内能如何变化?吸热还是放热?气体对外界做功还是外界对气体做功?请尝试总结解题思路。,解析:根据热力学第一定律,气体的温度降低,内能减小;塑料瓶变扁,气体的体积变小,外界对气体做功;再根据热力学第一定律可判断气体向外放出热量,最后可确定气体的内能减小,外界对其做功,要放出热量。,答案:见解析,1.选对象根据题意,选出所研究的那一部分气体,这部分 气体在状态变化过程中,其质量必须保持一定。 2找参量找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化 前后的一组p、V、T数值或表达式。压强的确定往
7、往是个关键,常需结合力学知识(如力的平衡条件或牛顿运动定律)才能写出表达式。,3认过程过程表示两个状态之间的一种变化方式,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的相互关系的分析才能确定。认清变化过程是正确选用物理规律的前提。 4列方程根据研究对象状态变化的具体方式,选用气 体状态方程或某一实验定律,代入具体数值,求出结果,最后分析讨论所得结果的合理性及其物理意义。,3如图102所示,有一装满水蒸气的高压锅, 容积为V1,此时高压锅喷嘴恰好不向外喷 气,已知喷嘴上的盖帽的质量为m,喷嘴的 口径为d,当我们取下盖帽,在喷嘴上套一 图102 个气球时(假设喷嘴与气球
8、接触良好),在对气球充气的瞬间认为气体温度不变,大气压为p0。则如何求出被吹起的气球的最大体积?(不计气球膨胀而产生的附加压强),答案:见解析,命题视角1 已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m3,平均摩尔质量为0.029 kg/mol。阿伏加德罗常数NA6.021023 mol1,取气体分子的平均直径为21010 m,若气泡内的气体能完全变为液体,请估算液体体积与原来气体体积的比值。(结果保留一位有效数字),答案 1104,命题视角2 利用油膜法可以粗略地测出阿伏加德罗常数,把密度0.8103 kg/m3的某种油,用滴管滴出一滴油在水面上形成油膜,已知这滴油的体积V0.5103 cm3形成
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