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1、
十四、選修3-3 熱學
知識點1 分力動理論 內(nèi)能 熱力學定律
基礎回扣
1.分子動理論的三個觀點
(1)物質是由大量分子組成的。
①分子的大小:分子直徑的數(shù)量級為10-10m。分子直徑的估測方法:油膜法。
②阿伏加德羅常數(shù)
a.1 mol的任何物質中含有相同的分子數(shù),用符號NA表示,NA=6.02×1023mol-1。
b.NA是聯(lián)系宏觀量和微觀量的橋梁,NA=Mmolm分,NA=VmolV分。(該公式液體、固體能用,氣體不能用)
(2)分子永不停息地做無規(guī)則熱運動
①擴散現(xiàn)象:相互接觸的不同物質互相進入對方的現(xiàn)象。溫度越高,擴散越快。
②布朗運動的特點:永不停息、
2、無規(guī)則運動;顆粒越小,運動越劇烈;溫度越高,運動越劇烈;運動軌跡不確定。
③布朗運動是由于固體小顆粒受到周圍液體分子熱運動的撞擊力的不平衡而引起的,它是液體分子做無規(guī)則運動的間接反映。課本中描繪出的圖像是某固體顆粒每隔30秒的位置的連線,并不是該顆粒的運動軌跡。
(3)分子之間存在引力和斥力
分子力和分子勢能隨分子間距離變化的規(guī)律如下:
分子力F
分子勢能Ep
變化圖像
隨分子間距離的變化情況
rr0
3、F引和F斥都隨r的增大而減小,隨r的減小而增大,F引>F斥,F表現(xiàn)為引力
r增大,分子力做負功,分子勢能增加;r減小,分子力做正功,分子勢能減小
r=r0
F引=F斥,F=0
分子勢能最小,但不為零
r>10r0
(10-9m)
F引和F斥都已十分微弱,可以認為F=0
分子勢能為零
在圖線表示F、Ep隨r變化規(guī)律中,要注意它們的區(qū)別:r=r0處,F=0,Ep最小。在讀Ep-r圖像時還應注意分子勢能的“+”“-”值是參與比較大小的。
2.分子動能、分子勢能和物體的內(nèi)能
分子動能
分子勢能
內(nèi)能
定義
分子無規(guī)
則運動的
動能
分子間有作用力,由
4、分子間相對位置決定的勢能
物體中所有分子的熱運動的動能和分子勢能的總和
影響
因素
微觀
分子運動
的快慢
分子相對位置,分子力
分子動能、分子勢能、分子數(shù)
宏觀
溫度
體積
溫度、體積、物質的量
改變方式
升高或
降低溫度
增大或減小體積
做功和熱傳遞(二者實質不一樣)
說明:(1)溫度是分子平均動能的標志;
(2)溫度、分子動能、分子勢能及內(nèi)能只對大量分子才有意義;
(3)任何物體都具有內(nèi)能;
(4)體積增大,分子勢能不一定增大。(如水變成冰)
3.氣體壓強的微觀解釋
氣體的壓強與氣體分子的平均動能和氣體分子的密集程度(單位體積內(nèi)的分子數(shù))有關
5、。從宏觀角度看,氣體的壓強跟溫度和體積有關。
4.熱力學第一定律
(1)熱力學第一定律表達式:ΔU=Q+W。
(2)符號規(guī)定:使用時注意符號法則(簡記為:外界對系統(tǒng)取正,系統(tǒng)對外界取負)。對理想氣體,ΔU僅由溫度決定,W僅由體積決定。
(3)三種特殊情況
①若過程是絕熱的,則Q=0,W=ΔU。
②若過程中不做功,即W=0,Q=ΔU。
③若過程的始、末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變,即ΔU=0,則W+Q=0或W=-Q。
易錯辨析
1.誤將布朗運動中小顆粒的運動當成分子的運動。課本中描繪出的圖像是某固體微粒每隔30 s的位置的連線,并不是該微粒的運動軌跡。
2.混淆分子勢能與體積有關和分子
6、勢能由體積決定。
3.應用熱力學第一定律時不能正確判斷正、負號。
4.錯誤地認為外界對物體做功,內(nèi)能一定增加。
5.錯誤地認為物體吸收熱量,內(nèi)能一定增加。
知識點2 固體、液體、氣體的性質
基礎回扣
1.晶體與非晶體
晶體
非晶體
單晶體
多晶體
熔點
確定
不確定
粒子排列
規(guī)則
不規(guī)則
形狀
規(guī)則
不規(guī)則
物理性質
各向異性
各向同性
形成與轉化
有的物質在不同條件下能夠形成不同的形態(tài),同種物質可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn),有些晶體在一定條件下可以轉化為非晶體,有些非晶體在一定條件下也可以轉化為晶體
2.液晶物理性質具有
7、液體的流動性具有某些晶體的光學各向異性在某個方向上看其分子排列比較整齊,但從另一方向看,分子的排列是雜亂無章的
3.液體的表面張力
(1)作用:液體的表面張力使液面具有收縮到表面積最小的趨勢。
(2)方向:表面張力跟液面相切,且跟這部分液面的邊界線垂直。
(3)大小:液體的溫度越高,表面張力越小,液體中溶有雜質時,表面張力變小,液體的密度越大,表面張力越大。
4.飽和汽壓
特點:液體的飽和汽壓與溫度有關,溫度越高,飽和汽壓越大,且飽和汽壓與飽和汽的體積無關。
5.相對濕度
在某一溫度下,空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度時水的飽和汽壓之比,稱為空氣的相對濕度。即:相對濕度=水蒸氣的實
8、際壓強同溫下水的飽和汽壓。
易錯辨析
1.誤以為物理性質各向同性的一定是非晶體。
2.誤以為液面分子間只有引力,沒有斥力,所以液體表面具有收縮的趨勢。
3.混淆相對濕度和絕對濕度。
知識點3 氣體實驗定律和理想氣體狀態(tài)方程
基礎回扣
1.氣體實驗定律
玻意耳定律
查理定律
蓋—呂薩克定律
內(nèi)容
一定質量的某種氣體,在溫度不變的情況下,壓強與體積成反比
一定質量的某種氣體,在體積不變的情況下,壓強與熱力學溫度成正比
一定質量的某種氣體,在壓強不變的情況下,其體積與熱力學溫度成正比
表達
式
p1V1=p2V2
p1T1=p2T2或p1p2=T1T2
V1T1=V2T2或V1V2=T1T2
圖像
2.理想氣體的狀態(tài)方程
一定質量的理想氣體的狀態(tài)方程:p1V1T1=p2V2T2或pVT=C。
易錯辨析
1.誤以為溫度升高,氣體壓強一定增大。
2.混淆等溫膨脹和絕熱膨脹。
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（課標版）2020屆高考物理二輪復習 基礎回扣14 十四、選修3-3 熱學
