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1、2016届高三物理总复习学案: 热学高三( )班 姓名_一、分子动理论1物体是由大量分子组成的(1)分子直径大小的数量级为_m.油膜法测分子直径:dV/S,V是油滴体积,S是单分子油膜的面积(2)一般分子质量的数量级为1026kg.(3)阿伏伽德罗常数:NA6.02×1023mol1,是联系微观世界和宏观世界的桥梁课堂互动讲练宏观量与微观量及相互关系1微观量:分子体积V0、分子直径d、分子质量m0.2宏观量:物体的体积V、摩尔体积Vm,物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度.3关系(1)分子的质量:m0.(2)分子的体积:V0.(3)物体所含的分子数:n·NA·NA

2、或n·NA·NA.(4)单位质量中所含的分子数:n.4分子的大小(1)球体模型直径d .(2)立方体模型边长为d.(3)熟记分子直径的数量级是1010 m.分子质量的数量级是1026 kg.【名师点睛】固体和液体分子都可看成是紧密堆集在一起的分子的体积V0,仅适用于固体和液体,对气体,V0表示每个气体分子平均占有的空间体积即时应用(即时突破,小试牛刀).只要知道下列哪一组物理量,就可以估算出气体分子间的平均距离()A阿伏伽德罗常数,该气体的摩尔质量和质量B阿伏伽德罗常数,该气体的摩尔质量和密度C阿伏伽德罗常数,该气体的摩尔质量和体积D该气体的密度、体积和摩尔质量微观量估算

3、练习1在做用油膜法估测分子的大小的实验中,需要测量的量是 (CY062) ( ) A一滴油的质量和它的密度 B一滴油的体积和它的密度 C一滴油的体积和它散成油膜的最大面积 D散成油膜的厚度和它的密度2下列说法中不正确的是()()A布朗运动是液体分子对悬浮颗粒的碰撞作用不平衡造成的B容器中的气体对器壁的压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁而产生的 c若两个分子只受到它们间的分子力作用,在两分子间距离增大的过程中,分子的动能一定增大 D用N表示阿伏伽德罗常数,M表示铜的摩尔质量,表示铜的密度,那么一个铜原子所占空间的体积可表示为M(N)3用单分子油膜法测出油酸分子(视为球形)的直径后,还需要下列哪一

4、个物理量就可以计算出阿伏伽德罗常数 (XC072) ( ) A油滴的体积 B油滴的质量 C油酸的摩尔体积 D油酸的摩尔质量4已知铜的摩尔质量为M(kgmol),铜的密度为(kgm3),阿伏伽德罗常数为N(mol-1)下列判断不正确的是 (XC052) ( )A1 kg铜所含的原子数为 B1 m3铜所含的原子数为C1个铜原子的质量为 D1个铜原子所占体积为5由阿伏加德罗常数和一个水分子的质量、一个水分子的体积,不能确定的物理量有() ( )A1摩尔水的质量 B1摩尔水蒸气的质量C1摩尔水的体积D1摩尔水蒸气的体积6从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量 (全国)(江苏) ( ) A氧气的密度和

5、阿伏加德罗常数B氧气分子的体积和阿伏加德罗常数 C氧气分子的质量和阿伏加德罗常数D氧气分子的体积和氧气分子的质量7从下列哪一组数据可以算出阿伏伽德罗常数? ( )A水的密度和水的摩尔质量 B水的摩尔质量和水分子的体积C水分子的体积和水分子的质量 D水分子的质量和水的摩尔质量 8只要知道下列哪一组物理量,就可以估算出气体中分子间的平均距离? ( )A阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和质量 B阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和密度C阿伏伽德罗常数、该气体的质量和体积 D该气体的密度、体积和摩尔质量9某固体物质的摩尔质量为,密度为,此种物质的样品的质量为M,体积为V,分子数为N,阿伏加德罗常数为NA

6、,则每个分子 占有的空间可表达成 ( )A: B: C: D:10假如全世界60亿人同时数1 g水的分子数,每人每小时可以数5000个,不间断地数,则完成任务所需时间最接近的是(阿伏伽德罗常数NA取6´1023 mol1)(A)10年 (B)1千年(C)10万年(D)1千万年 ()(BJ08)2分子永不停息地做无规则热运动(1)扩散现象:相互接触的物体的分子或原子彼此进入对方的现象温度越_,扩散越快(2)布朗运动:在显微镜下看到的悬浮在液体中的_的永不停息地无规则运动布朗运动反映了_的无规则运动颗粒越_,运动越明显;温度越_ ,运动越剧烈布朗运动 实验:在显微镜的载物玻璃上的凹槽内用

7、滴管滴入几滴有藤黄的水滴,将盖玻璃盖上,放在显微镜载物台上,然后通过显微镜观察现象:视场中的颗粒,在不停地活动,很像是水中的小鱼的运动。 说明:1827年英国植物学家布朗用显微镜观察悬浮在水中的花粉,发现花粉颗粒在水中不停地做无规则运动,后来把颗粒的这种无规则运动叫做 布朗运动。 定义:悬浮在液体或气体中的微粒所做的无规则运动说明:布朗运动不是分子的运动。却是分子无规则运动的反映特点 :(1)布朗运动永不停息。 连续观察布朗运动,发现在多天甚至几个月时间内, 只要液体不干涸,就看不到这种运动停下来。这种布朗运动不分白天和黑夜,不分夏天和冬天(只要悬浮液不冰冻),永远在运动着(2)在显微镜下看到

8、的悬浮在液体中的固体颗粒的永不停息地无规则运动布朗运动反映了液体分子的无规则运动颗粒越小,布朗运动越明显。颗粒大了,布朗运动不明显,甚至观察不到运动。(3)温度越高,布朗运动越明显。【名师点睛】 布朗运动和分子热运动的比较 布朗运动热运动活动主体固体微小颗粒分子区 别是微小颗粒的运动,是比分子大得多的分子团的运动,较大的颗粒不做布朗运动,但它本身的以及周围的分子仍在做热运动是指分子的运动,分子无论大小都做热运动,热运动不能通过光学显微镜直接观察到共同点都是永不停息地无规则运动,都随温度的升高而变得更加激烈,都是肉眼所不能看见的联系布朗运动是由于小颗粒受到周围分子做热运动的撞击力而引起

9、的,它是分子做无规则运动的反映【名师点睛】(1)扩散现象直接反映了分子的无规则运动,并且可以发生在固体、液体、气体任何两种物质之间(2)布朗运动不是分子的运动,是液体分子无规则运动的反映热运动: 分子永不停息的无规则运动叫热运动说明:1温度越高,热运动越剧烈。2扩散现象和布朗运动是热运动的两个证据 扩散就是分子的运动(直接证据) 布朗运动不是分子的运动(间接证据)3单个分子的运动无研究意义。【名师点睛】 布朗运动反映了分子的无规则运动,那么布朗运动是否就是分子的热运动呢?(提示: 不是)【典型例题】例1、在有关布朗运动的说法中,正确的是(    

10、0; )A布朗运动就是分子的运动B布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映C布朗运动是液体分子无规则运动的反映D液体的温度越高,悬浮微粒越小,布朗运动越显著分子的运动 练习1下列说法正确的是 () ( )A气体压强越大,气体分子的平均动能就越大 B在绝热过程中,外界对气体做功,气体的内能减少c温度升高,物体每个分子的热运动速率都增大D自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性2下列说法中正确的是 (DC072) ( )A物体的温度越高,其分子的平均动能越大B物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能C布朗运动就是液体分子的热运动 D气体压强的大小只与气体分子的密集程度有关3分子动理论较好地解释了

11、物质的宏观热学性质据此可判断下列说法中错误的是(江苏) ( ) A显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的做无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性 B分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大 C分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大 D在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素4下列说法正确的是 ( )(DC073)A当分子间有作用力时,随着分子间距离增大,分子间的引力和斥力都减小B第二类永动机的研制都以失败告终,导致了热力学第一定律的发现C热量可以自发地由低温物体传到高温物体D布朗运动就是液体分子的热运动5在一杯清水中滴一滴墨汁,制成悬浊液在显微镜下

12、进行观察。若追踪一个小炭粒的运动,每隔30s把观察到的炭粒的位置记录下来,然后用直线把这些位置依次连接起来,就得到如图所示的折线。则以下判断正确的是 (XC09SY)( ) A图中折线为小炭粒运动的轨迹 B可以看出小炭粒的运动是无规则的 C记录的是炭分子无规则运动的状况 D可以看出炭粒越大布朗运动越明显6做布朗运动实验,得到某个观测记录如图。图中记录的是(北京09)( )A分子无规则运动的情况B某个微粒做布朗运动的轨迹C某个微粒做布朗运动的速度时间图线D按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线7下列说法中正确的是 (DC091)( )A布朗运动反映了悬浮小颗粒内部分子在永不停息地做无规则热

13、运动B分子势能一定随分子间的距离的增大而增大C热量不能从低温物体传到高温物体D若不计气体分子间相互作用,一定质量气体温度升高、压强降低的过程中,一定从外界吸收热量3分子间存在着相互作用力(1)分子间同时存在_和_,实际表现的分子力是它们的_(2)引力和斥力都随着距离的增大而_,但斥力比引力变化得_(3)分子间的作用力随分子间距离变化的关系如图1111所示r<r0时,表现为_ ;r r0时,分子力为零;r> r0时,表现为_ ;r>10 r0时,分子力变得十分微弱,可忽略不计分子间相互作用力 练习1分子间的相互作用力由引力f1和斥力f2两部分组成,则 ( )Af1和f2是同时存

14、在的 Bf1总是大于f2,其合力总表现为引力C分子之间的距离越小,f1越小,f2越大 D分子之间的距离越小,f1越大,f2越小2分子之间存在相互作用的引力和斥力,对于下列说法正确的是()( ) A引力总大于斥力,其合力总表现为引力 B分子之间的距离越小,引力越小,斥力越大 C分子之间的距离越小,引力越大,斥力越小 D分子之间的距离大于平衡位置间的距离时,引力大于斥力 3如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上距原点r3的位置。虚线分别表示分子间斥力f斥和引力f引的变化情况,实线表示分子间的斥力与引力的合力f的变化情况。若把乙分子由静止释放,则乙分子 () ( ) A从r3到r1做加速

15、运动,从r1向O做减速运动B从r3到r2做加速运动,从r2到r1做减速运动 C从r3到r1,分子势能先减少后增加 D从r3到r1,分子势能先增加后减少4下列说法正确的是 () ( ) A物体的温度升高时,其内部每个分子热运动动能一定都增大 B一切物体的内能都是物体内所有分子热运动动能的总和 C当液体被压缩时,液体内分子的引力和斥力同时增大,但斥力增大的较多 D一定质量的气体被压缩时,其内能一定增大5下列说法中正确的是(全国)()A气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,从而气体的压强一定增大B气体的体积变小时,单位体积的分子数增多,单位时间内打

16、到器壁单位面积上的分子数增多,从而气体的压强一定增大C压缩一定量的气体,气体的内能一定增加D分子a从远处趋近固定不动的分子b,当a到达受b的作用力为零处时,a的动能一定最大6分子间同时存在吸引力和排斥力,下列说法中正确的是 ( )A固体分子间的吸引力总是大于排斥力B气体能充满任何容器是因为分子间的排斥力大于吸引力C分子间的吸引力和排斥力都随分子间距离的增大而减小D分子间吸引力随分子间距离的增大而增大,而排斥力随距离的增大而减小7将橡皮筋拉伸时,橡皮筋内分子间的 ( )(XC08SY) A引力增大,斥力减小 B斥力增大,引力减小 C引力和斥力都增大 D引力和斥力都减小 8下列说法中正确的是 (H

17、D09SY) ( )A显微镜下观察到墨水中的小颗粒在不停地做无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性B气体总是很容易充满容器,这是分子间存在斥力的宏观表现C在两个分子相互靠近的过程中,一定是克服分子力做功,分子势能增大D在两个分子相互远离的过程中,它们之间的分子力总是减小二、物体的内能1分子的平均动能物体内所有分子动能的_叫做分子的平均动能_是分子平均动能大小的标志,_越高,分子的平均动能越大2分子势能(1)分子势能:由分子间的_和_决定的能量(2)分子势能大小的相关因素微观上:分子势能的大小与_有关.当分子间距离r> r0时,分子势能随分子间距离的_而增大;当r< r0时,分子

18、势能随分子间距离的_而增大;当r r0时,分子势能_ 宏观上:与物体的_有关大多数物体是_越大,分子势能越大,也有少数物体(如冰、铸铁等), _变大,分子势能反而变小3物体的内能(1)定义:物体中所有分子热运动的_和_的总和(2)决定内能的因素微观上:分子动能、分子势能、物质的量.宏观上:温度、 体积、物质的量热学与统计思想热学是研究热现象及其规律的一门科学,热学包含两个分支:一个分支是只在宏观上研究热现象而不涉及微观解释,这个分支叫做热力学;另一个分支是用统计的观点处理大量分子的热运动,进而研究热现象的规律,这个分支叫做统计物理学我们必须从宏观和微观两个角度认识热现象的规律由于物体是由数量极

19、多的分子组成的,这些分子并没有统一的运动步调,单独来看,各个分子的运动都是不规则的、带有偶然性的,但从总体来看,大量分子的运动却有一定的规律,这种规律叫做统计规律,大量分子的集体行为受统计规律的支配 三、温度与物体的内能1平均动能每个做热运动的分子都具有动能mv2,但是各个分子的动能有大有小,且不断变化在研究热现象时,单个分子的动能大小没有意义,有意义的是物体内所有分子的动能的平均值,即平均动能 km22温度:温度在宏观上表示物体的冷热程度;在微观上表示分子的平均动能即温度是物体分子平均动能大小的标志,对个别分子来说温度是没有意义的3两种温标(1)比较摄氏温标和热力学温标:两种温标温度的零点不

20、同,同一温度两种温标表示的数值不同,但它们表示的温度间隔是相同的,即每一度的大小相同,tT.(2)关系:Tt273.15 K.4分子势能分子势能是由分子间相对位置而决定的势能,它随着物体体积的变化而变化,与分子间距离的关系为:(1)当r>r0时,分子力表现为引力,随着r的增大,分子引力做负功,分子势能增大;(2)当r<r0时,分子力表现为斥力,随着r的减小,分子斥力做负功,分子势能增大;(3)当rr0时,分子势能最小但不为零,为负值,因为选两分子相距无穷远时分子势能为零.(4)分子势能曲线如图1112所示【名师点睛】1)物体的体积越大,分子势能不一定就越大,如0的水结成0的冰后体积

21、变大,但分子势能却减小了(2)内能是对物体的大量分子而言的,不存在某个分子内能的说法即时应用(即时突破,小试牛刀)3.如图1113所示为分子势能与分子间距离之间的关系,下列判断正确的是()A当r<r0时,r越小,则分子势能Ep越大B当r> r0时,r越小,则分子势能Ep越大C当rr0时,则分子势能Ep最小D当r时,分子势能Ep最小解析:选AC.当r< r0时,分子力表现为斥力,r减小时分子力做负功,分子势能增大;当r> r0时,分子力表现为引力,r减小时分子力做正功,分子势能减小;当r r0时,分子力为零,分子势能最小;当r时,引力做负功,分子势能增加并趋近于零例题 温

22、度为0 、质量相同的冰和水进行比较,以下说法中正确的是()A它们的分子平均动能相同,水的分子势能较大B它们的分子平均动能相同,而冰的体积比水的大,冰的分子势能较大C它们的分子势能相同,水分子的平均动能较大D它们的分子势能相同,冰分子的平均动能较大【思路点拨】从影响分子平均动能、分子势能的因素进行分析比较【解析】因为物体的内能是由物体内分子的数量及大量分子热运动剧烈程度及分子间相互作用所决定的,本题中水和冰的质量和温度相等,即它们具有相同的分子数量及分子的平均动能对于冰和水的分子势能的比较,由于涉及到物态的变化,因此不能简单地从体积变化情况进行比较但我们知道,0 的冰熔化为0 的水是需要吸热的,

23、而在此过程中体积又在减小,即外界对它做功,所以其内能一定增加又因此过程中分子的平均动能不变,故分子势能一定增加,所以水的分子势能较大【答案】A【题后反思】此题要在弄清内能、分子平均动能、分子势能与温度、体积、分子数等物理量之间的关系的基础上,再将0 的冰熔化为0 的水时需要吸收热量这一常识与热力学第一定律相结合加以判断物体的内能 练习1将甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上。甲、乙分子间作用力与距离间关系的函数图像如图所示。若把乙分子从r3处由静止释放,仅在分子力作用下,则乙分子从r3到r1的过程中 () ( ) A两分子的势能一直增大 B两分子的势能先增大后减小 C乙分子的动能先减小后增

24、大D乙分子的动能一直增大2下列叙述正确的是() () A一定质量的气体压强越大,则分子的平均动能越大 B自然界中自发进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性 C外界对气体做正功,气体的内能一定增加 D物体的温度升高时,其内部每个分子的热运动速率都一定增大3两个分子甲和乙相距较远(此时它们之间的分子力可忽略),设甲固定不动,乙逐渐向甲靠近直到不能再靠近的整个过程中, ( )A分子力总是对乙做正功B乙总是克服分子力做功C先是乙克服分子力做功,然后分子力对乙做正功D先是分子力对乙做正功,然后乙克服分子力做功4相距很远的两个分子以一定的初速度相向运动,直到距离最小。在这个过程中,两分子间的分子势能 (

25、)一直增大 B一直减小 C先增大,后减小 D先减小,后增大5如图,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F0为斥力,F0为引力,a、b、c、d为x轴上四个特定的位置,现把乙分子从a处静止释放,则 ( )A 乙分子从a到b做加速运动,由b到c做减速运动B 乙分子由a到c做加速运动,到达c时速度最大C 乙分子由a到b的过程中,两分子间的分子势能一直减少D 乙分子由b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增加6用r表示两个分子间的距离,Ep表示两个分子间相互作用的势能当r=r0时两分子间斥力等于引力设两分子相距很远时Ep=0 ( )A当r&g

26、t;r0时,Ep随r的增大而增加 B当r<r0时,Ep随r的减小而增加C当r>r0时,Ep不随r而变 D当r=r0时,Ep=07下列说法中正确的是(全国)()A液体中悬浮微粒的布朗运动是作无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的B物体的温度越高,其分子的平均动能越大C物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能. D只有传热才能改变物体的内能8分子间有相互作用的势能,规定两分子相距无究远时分子势能为零,并已知两分子相距r0时分子间的引力与斥力大小相同。设分子a和分子b从相距无究处分别以一定的初速度在同一直线上相向运动,直到它们之间的距离达到最小。在此过程中下列说法正确的是Aa和b之间的势能先

27、增大,后减小 ( )(HD082)Ba和b的总动能先增大,后减小 C两分子相距r0时,a和b的加速度均不为零 D两分子相距r0时,a和b之间的势能大于零9下列有关物体内能和分子势能的说法正确的是 ( )(CW082)A对质量一定的某种气体,若体积发生变化,则它的内能一定改变B质量相等、温度相同的氢气和氧气,若不考虑分子间的势能,则它们的内能相等C当两个分子间的距离r等于它们平衡位置时的距离r0时,两分子间的势能最小D当两个分子间的距离r小于它们平衡位置时的距离r0时,将r逐渐增大到10 r0的过程中,两分子间的势能先增大后减小10下列说法正确的是 ( ) (TJ08)A布朗运动是悬浮在液体中固

28、体颗粒的分子无规则运动的反映B没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能C知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏德罗常数D内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同11根据热力学定律和分子动理论,下列说法正确的是 ( )(DC082)A布朗运动就是液体分子的运动,它说明了分子在永不停息地做无规则运动B密封在容积不变的容器内的气体,若温度升高,则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大C第二类永动机违反了能量守恒定律,所以不可能制成D根据热力学第二定律可知,热量能够从高温物体传到低温物体,但不可能从低温物体传到高温物体12下列说法正确的是 ( ) (SC08) A物体吸收热量,其温度

29、一定升高 B热量只能从高温物体向低温物体传递 C遵守热力学第一定律的过程一定能实现 D做功和热传递是改变物体内能的两种方式13 对一定量的气体,下列说法正确的是 ( ) (QG081)A气体的体积是所有气体分子的体积之和B气体分子的热运动越剧烈,气体温度就越高C气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的D当气体膨胀时,气体分子之间的势能减小,因而气体的内能减少 四 热力学定律与能量守恒定律(一)、改变内能的两种方式做功和热传递1功和内能做功可以使物体的内能发生改变,内能的改变量是用功的数值来量度的外界对物体做了多少功,物体的内能就_多少;物体对外界做了多少功,物体的内能就_多少绝热

30、过程:系统只由外界对它做功而与外界交换能量,它不从外界_热,也不向外界_热,这样的过程叫做绝热过程2热传递和内能热传递也可以使物体的内能发生改变,内能的改变量是用_来量度的物体吸收了多少热量,物体的内能就增加多少;物体放出了多少热量,物体的内能就减少多少热传递有三种方式:_ 、 _和_. (二)、热力学定律1热力学第一定律与能量守恒定律(1)如果物体跟外界同时发生做功和热传递,那么外界对物体所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q等于物体内能的增加U,即U=WQ(2)热力学第一定律的符号法则功W>0,表示外界对系统做功;W<0,表示系统对外界做功热量Q>0,表示物体吸热;Q<

31、;0,表示物体放热内能U>0,表示内能增加;U<0,表示内能减少(3) 能量守恒定律指出各种不同形式的能量都可以相互转化并且在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变第一类永动机:违背能量守恒定律的机器被称为第一类永动机它是不可能制成的2热力学第二定律及其微观解释反映宏观自然过程方向性的定律就是热力学第二定律它有常见的两种表述:(1)克劳修斯表述(按热传递的方向性来表述):热量不能自发地从低温物体传到高温物体.(2)开尔文表述(按机械能与内能转化过程的方向性来表述):不可能从单一热源吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响热力学第二定律的意义:揭示了有大量分子参与的宏观过程的方向性

32、,是独立于热力学第一定律的一个重要自然规律(3)热力学第二定律的微观解释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,这是热力学第二定律的微观意义从微观的角度看,热力学第二定律是一个统计规律:一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展,而熵值较大代表着较为无序,所以自发的宏观过程总是向无序性增大的方向发展,所以热力学第二定律也叫熵增加原理.(三)、能量守恒定律能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,它只能从一种形式_为另一种形式,或者从一个系统(物体)_到另一个系统(物体),在转化和转移的过程中其_不变.课堂互动讲练热力学第一定律的应用1物体的内能及内能的变化(1)物体的内能是指物体内所

33、有分子的平均动能和势能之和在微观上由分子数、分子热运动的剧烈程度和相互作用力决定;宏观上体现为物体的温度和体积,因此物体的内能是一个状态量(2)理想气体的内能是指所有分子的平均动能之和,所以一定质量理想气体的内能只与温度有关;温度升高,内能增大;温度降低,内能减小.2做功和热传递在改变物体内能上是等效的,但是有着本质的区别(1)“等效”的意义可以理解为:在改变物体的内能上可以起到同样的效果,即要使物体改变同样的内能,通过做功或者热传递都可以实现,若不知道过程,我们无法分辨出是做功还是热传递实现的这种改变(2)做功和热传递的本质区别从运动形式上看:做功是宏观的机械运动向物体的微观分子热运动的转化

34、;热传递则是通过分子之间的相互作用,使不同物体间分子热运动变化,是内能的转移从能量的角度看:做功是其他形式的能向内能的转化;热传递是内能之间的转移前者能的性质发生了变化,后者能的性质不变即时应用(即时突破,小试牛刀)1.如图1131是密闭的汽缸,外力推动活塞P压缩气体,对缸内气体做功800 J,同时气体向外界放热200 J,缸内气体的()A温度升高,内能增加600 JB温度升高,内能减少200 JC温度降低,内能增加600 JD温度降低,内能减少200 J解析:选A.由UQW得:U200 J800 J600 J,即气体的内能增加600 J,故B、D错误由于气体分子间的距离较大,其分子势能可忽略

35、不计,故密闭(质量不变)气体内能的多少表现为温度的高低,即气体温度升高,故C错误,A正确热力学定律与能量守恒定律 练习1在恒温水池中,一个气泡缓缓向上浮起,已知气泡内气体的内能随温度的升高而增大,则气泡在上升过程中()() A外界对气泡做功,气泡的内能减少,放出热量 B气泡的内能不变,不放出热量也不吸收热量 C气泡的内能不变,对外做功,吸收热量 D气泡内能增加,吸收热量2。有关热现象。以下说法正确的是()()A液体很难被压缩是因为液体分子间元空隙B物体的内能增加一定有外力对物体做功 c物体吸收热量,并且外界对物体做功物体的温度一定升高 D任何热机的效率都不可能达到1003如图所示,一定质量的气

36、体封闭在导热性能良好的金属气缸中,缓慢地推动活塞压缩气体。若分子间的相互作用忽略不计,以下说法正确的是()()A气体的压强一定增大 B气体分子的平均动能一定增大C气体一定从外界吸收热量 D气体的内能一定增大4对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是 (XC061) ( ) A当气体温度升高,气体的压强一定增大B当气体温度升高,气体的内能可能增大也可能减小 C当外界对气体做功,气体的内能一定增大D当气体在绝热条件下膨胀,气体的温度一定降低5一定质量的理想气体,温度从T1升高到T2。在这个过程中,以下说法中正确的是 (XC041) A如果气体体积膨胀对外界做功,则分子热运动的平均动能会减小 ( )

37、 B如果气体体积保持不变,则分子热运动的平均动能会保持不变 C只有当外界对气体做功时,分子热运动的平均动能才会增加 D不管气体体积如何变化,分子热运动的平均动能总会增加6固定的水平气缸内由活塞B封闭着一定量的气体,气体分子之间的相互作用力可以忽略。假设气缸壁的缸壁的导热性能很好,环境的温度保持不变。若用外力F将活塞B缓慢地向右拉动,如图所示,则在拉动活塞的过程中,关于气缸内气体的下列结论,其中正确的是 (DC042) ( )A气体对外做功,气体内能减小B气体对外做功,气体内能不变C外界对气体做功,气体内能不变D气体向外界放热,气体内能不变7下列说法正确的是(北京)()A外界对气体做功,气体的内

38、能一定增大 B气体从外界吸收热量,气体的内能一定增大C气体的温度越低,气体分子无规则运动的平均动能越大D气体的温度越高,气体分子无规则运动的平均动能越大8下列关于热现象的说法,正确的是 (北京) ( )A外界对物体做功,物体的内能一定增加 B任何条件下,热量都不会由低温物体传递到高温物体C气体的温度升高,气体的压强一定增大 D任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能9对一定量的气体,若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数,则(全国)( )A当体积减小时,N必定增加 B当温度升高时,N必定增加C当压强不变而体积和温度变化时,N必定变化 D当压强不变而体积和温度变化时,N可能不变1

39、0如题16图,某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中。设水温均匀且恒定,筒内空气无泄漏,不计气体分子间相互作用,则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中,筒内空气体积减小(重庆) ( ) A从外界吸热 B内能增大 C向外界放热 D内能减小11氧气钢瓶充气后压强高于外界大气压,假设缓慢漏气时瓶内外温度始终相等且保持不变,忽略氧气分子之间的相互作用,在该漏气过程中瓶内氧气(重庆) ( ) A分子总数减少,分子总动能不变B密度降低,分子平均动能不变 C吸收热量,膨胀做功D压强降低,不对外做功12对一定量的气体,下列说法正确的是(全国) ( ) A在体积缓慢地不断增大的过程中,气体一定对外界做功 B在压强不断增

40、大的过程中,外界对气体一定做功 C在体积不断被压缩的过程中,内能一定增加 D在与外界没有发生热量交换的过程中,内能一定不变13关于物体内能,下列说法正确的是(上海)()A相同质量的两种物体,升高相同的温度,内能增量一定相同。B一定量0的水结成0的冰,内能一定减少。C一定量气体体积增大,但既不吸热也不放热,内能一定减少。D一定量气体吸收热量而保持体积不变,内能一定减少。 14一定质量的气体(不计气体的分子势能),在温度升高的过程中,下列说法正确的是A气体的内能一定增加B外界一定对气体做功( )(XC081)C气体一定从外界吸收热量D气体分子的平均动能可能不变15下列说法中正确的是 ( ) (XC

41、082)A布朗运动就是液体分子的无规则运动 B固体不容易被压缩是因为分子间只存在斥力C内燃机可以把内能全部转化为机械能 D给物体加热,物体的内能不一定增加 16下列说法正确的是 ( ) (XC071) A气体压强越大,气体分子的平均动能就越大 B在绝热过程中,外界对气体做功,气体的内能减少 c温度升高,物体每个分子的热运动速率都增大 D自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性五 气体温度、压强、体积之间关系1、气体压强【导学】气体压强是如何产生的?分析:大量气体分子频繁的碰撞器壁而产生的(气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力)【导学】影响气体压强大小的因素有哪些?分

42、析:温度、体积2、气体压强和体积的关系分析:我们研究的对象是密封在注射气内质量一定的气体;实验的先决条件是:气体的温度不变。实验结论:体积减小时,压强增大;体积增大时,压强减小。【导学】用气体分子热运动的理论即从微观方面解释这个实验结论。 分析:温度不变,分子的平均动能不变,质量一定,体积减小,单位体积内的分子数增多,即分子越密集,所以气体压强增大。【导学】如果压缩气体的同时,温度降低,还一定是“体积越小,压强越大”吗?分析:温度降低,分子平均动能减小,所以压强不一定增大。结论:一定质量的气体,温度不变,体积减小,压强增大。PV常量3、气体体积和温度的关系 根据生活当中的热胀冷缩现象,气体体积

43、和温度之间有一定的关系:温度升高,体积增大;温度降低,体积减小。V / T =常量前提:气体的质量一定,气体的压强不变4、气体压强和温度的关系 比如炎热夏天,打足了气的自行车在日光的照射下,有时候会胀破,这是轮胎中气体温度升高,压强增大造成的。 又如四冲程内燃机,就是利用气体温度急剧升高后压强增大,推动气缸内的活塞对外做功。 结论:温度升高,压强增大;温度降低,压强减小。P/ T=常量 前提条件:气体的质量一定,气体的体积保持不变 【导学】用气体分子热运动理论解释上述关系分析:质量一定,体积一定,分子的密集程度一定;温度升高,分子运动变得剧烈,分子平均动能增大,对器壁撞击的平均作用力就越大,压

44、强就越大。小结:一定质量的气体温度不变,体积减小,压强增大。体积增大,压强减小。 压强不变,温度升高,体积增大;温度降低,体积减小。体积不变,温度升高,压强增大,温度降低,压强减小。对一定质量的气体,压强、体积和温度三者的关系PV/T=常量气体温度、压强、体积之间关系 练习1关于一定质量的某种气体,下列叙述正确的是()() A气体的体积减小,气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多 B气体的温度升高,气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多 C气体的压强增大,单位体积内气体的分子数目一定增多 D气体的压强增大,气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多2一定质

45、量的理想气体处于某一平衡状态,此时其压强为P0,有人设计了四种途径,使气体经过每种途经后压强仍为P0。这四种途径是 (北京春招)() 先保持体积不变,降低压强,再保持温度不变,压缩体积 先保持体积不变,使气体升温,再保持温度不变,让体积膨胀 先保持温度不变,使体积膨胀,再保持体积不变,使气体升温 先保持温度不变,压缩气体,再保持体积不变,使气体降温 可以断定,A、不可能B、不可能 C、不可能D、都可能3甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体,已知甲、乙容器中气体的压强分别为p甲、p乙,且p甲<p乙,则(江苏)( ) A. 甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度 B. 甲容器

46、中气体的温度低于乙容器中气体的温度 C. 甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能 D. 甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能4如图所示,两个相通的容器P、Q间装有阀门K,P中充满气体,Q内为真空,整个系统与外界没有热交换。打开阀门K后,P中的气体进入Q中,最终达到平衡,则北京) A气体体积膨胀,内能增加 B气体分子势能减少,内能增加 ( )C气体分子势能增加压强可能不变D Q中气体不可能自发地全部退回到P中5用隔板将=绝热容器隔成A和B两部分,A中盛有一定质量的理想气体,B为真空(如图)现把隔板抽去,A中的气体自动充满整个容器(如图),这个过程称为气体的自由膨胀下列说法正确的是(江苏)( ) A自由膨胀过程中,气体分子只作定向运动 B自由膨胀前后,气体的压强不变 C自由膨胀前后,气体的温度不变 D容器中的气体在足够长的时间内,能全部自动回到A部分6对一定质量的气体,下列说法中正确的是(四川) ( ) A温度升高,压强一定增大B温度升高,分子热运动

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