专题十 热学

1、专题十专题十 热学（选修热学（选修33）系统知识系统知识明晰备考明晰备考考考什什么么本专题考查的主要内容有分子大小、分子质量等微本专题考查的主要内容有分子大小、分子质量等微观量的估算；对布朗运动的现象、实质的理解；分子力观量的估算；对布朗运动的现象、实质的理解；分子力的特点、模型及宏观体现；内能及其变化规律、热力学的特点、模型及宏观体现；内能及其变化规律、热力学第一、二定律的理解与计算；固体、液体的性质；理想第一、二定律的理解与计算；固体、液体的性质；理想气体气体状态方程及气体实验定律。气体气体状态方程及气体实验定律。怎怎么么考考本专题考点比较分散，主要侧重于分子动理论、微本专题考点比较分散，

2、主要侧重于分子动理论、微观量的估算、热力学第一定律及气体实验定律的应用，观量的估算、热力学第一定律及气体实验定律的应用，福建省高考出在福建省高考出在29题，两小题共题，两小题共12分，难度中等偏下，分，难度中等偏下，预计预计2015年高考仍将以热力学定律、气体状态方程的应年高考仍将以热力学定律、气体状态方程的应用、分子动理论为重点进行考查。用、分子动理论为重点进行考查。明晰备考明晰备考怎怎么么办办复习时要注意对基本概念和规律的理解和记忆，理复习时要注意对基本概念和规律的理解和记忆，理解宏观量和微观量的联系及微观量的估算原理，加强对解宏观量和微观量的联系及微观量的估算原理，加强对热力学第一、二定

3、律及气体实验定律的应用等方面的针热力学第一、二定律及气体实验定律的应用等方面的针对训练。对训练。一、分子动理论的理解一、分子动理论的理解1.1.布朗运动与热运动的比较布朗运动与热运动的比较1、布朗运动不是分子运动，它是分子热运动的反应2、温度越高、颗粒越小布朗运动越激烈3、肉眼看不到布朗运动布朗运动特点特点2 2分子力与分子势能分子力与分子势能1.1.分子间的相互作用力与分子间距离的关系分子间的相互作用力与分子间距离的关系 分子间同时存在引力和斥力，都随分子间距离的增大分子间同时存在引力和斥力，都随分子间距离的增大而减小而减小, ,随分子间距离的减小而增大随分子间距离的减小而增大. .但总是斥

4、力变化得较但总是斥力变化得较快快, ,分子力是引力和斥力的合力。如图分子力是引力和斥力的合力。如图1 1所示所示. . (1)(1)当当r= =r0 0时时, ,F引引= =F斥斥, ,F=0.=0.(2)(2)当当rr0 0时时, , F引引 F斥斥，F表现为斥力表现为斥力. .(3)(3)当当rr0 0时时, , F引引 F斥斥，F表现为引力表现为引力. .(4)(4)当当r1010r0 0(10(10-9-9 m) )时时, ,F引引和和F斥斥都已都已经十分微弱经十分微弱, ,可以认为分子间没有相互作可以认为分子间没有相互作用力用力( (F=0). =0). 2.2.分子势能与分子间距离

5、的关系分子势能与分子间距离的关系 分子势能随着物体分子势能随着物体体积体积的变化而变化的变化而变化, ,与分子间距离的关系为与分子间距离的关系为: : (1) (1)当当r= =r0 0时时, ,分子势能最小分子势能最小, ,但不一定为零但不一定为零, ,可为负可为负 值值, ,因为可因为可选两分子相距无穷远时分子势能为零选两分子相距无穷远时分子势能为零. . (2) (2)当当rr0 0时时, ,分子力表现为引力分子力表现为引力, ,随着随着r的增大的增大, ,分子引力做负分子引力做负功功, ,分子势能增大分子势能增大. . (3) (3)当当rr0 0时时, ,分子力表现为斥力分子力表现为

6、斥力, ,随着随着r的减小的减小, ,分分 子斥力做负子斥力做负功功, ,分子势能增大分子势能增大. . (4) (4)分子势能曲线如图分子势能曲线如图2 2所示所示. 图图2 27.(20137.(2013福建理综福建理综) )下列四幅图中下列四幅图中, ,能正确反映分子间作用能正确反映分子间作用力力f f和分子势能和分子势能E Ep p随分子间距离随分子间距离r r变化关系的图线是变化关系的图线是. .( (填选图下方的字母填选图下方的字母) )B限时训练P95直径直径距离距离AB比较比较晶体晶体非晶体非晶体单晶体单晶体多晶体多晶体形状形状规则规则不规则不规则不规则不规则熔点熔点固定固定固

7、定固定不固定不固定特性特性各向异性各向异性各向同性各向同性 各向同性各向同性2、液晶物理性质：具有液体的流动性又具有晶体的、液晶物理性质：具有液体的流动性又具有晶体的光学各向异性光学各向异性9.(20149.(2014湖北省武汉市毕业生调研测试湖北省武汉市毕业生调研测试) )关于固体、液体和气关于固体、液体和气体体, ,下列说法正确的是下列说法正确的是.(.(填选项前的字母填选项前的字母) )A.A.固体可以分为晶体和非晶体两类固体可以分为晶体和非晶体两类, ,它们都有确定的几何形状它们都有确定的几何形状B.B.液晶像液体一样具有流动性液晶像液体一样具有流动性, ,而其光学性质与某些多晶体相而

8、其光学性质与某些多晶体相似似, ,具有各向同性具有各向同性C.C.在围绕地球运行的天宫一号中在围绕地球运行的天宫一号中, ,自由飘浮的水滴呈球形自由飘浮的水滴呈球形, ,这这是表面张力作用的结果是表面张力作用的结果D.D.大量气体分子做无规则运动大量气体分子做无规则运动, ,速率有大有小速率有大有小, ,但分子的速率但分子的速率按按“中间少中间少, ,两头多两头多”的规律分布的规律分布限时训练P95C4(2012江苏卷，12)(1)密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的_增大了该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图28所示，则T1_(选填

9、“大于”或“小于”)T2.小于小于平均动能平均动能2热力学第一定律公式热力学第一定律公式UQW符号的规定符号的规定物理量物理量功功W热量热量Q内能的改变内能的改变U取正值取正值“”外界对物体外界对物体做功做功物体从外界吸收物体从外界吸收热量热量物体的内能物体的内能增加增加取负值取负值“”物体对外界物体对外界做功做功物体向外界放出物体向外界放出热量热量物体的内能物体的内能减少减少0909年福建省年福建省（2 2）一定质量的理想气体在某一过程中，外界对）一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功气体做功7.07.010104 4J,J,气体内能减少气体内能减少1.31.310105 5J J，

10、则此过程，则此过程 。（填选项前的编号）（填选项前的编号）C C、气体从外界吸收热量、气体从外界吸收热量2.02.010105 5J J D D、气体向外界放出热量、气体向外界放出热量2.02.010105 5J JA A、气体从外界吸收热量、气体从外界吸收热量2.02.010104 4J J B B、气体向外界放出热量、气体向外界放出热量6.06.010104 4J JC例例4（12年福建省）年福建省）空气压缩机的储气罐中储有空气压缩机的储气罐中储有1.0atm的空气的空气6.0L,现再冲入现再冲入1.0atm的空气的空气9.0L。设充气过程为等温过程，空。设充气过程为等温过程，空气可看作理

11、想气体，则充气后储气罐中气体压强为气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为_。（填选项前的字母）（填选项前的字母） A2.5atm B.2.0 atm C.1.5 atm D.1.0 atmA适用条件适用条件（1）是理想气体，（）是理想气体，（2）质量不变）质量不变 二、方法技巧要用好二、方法技巧要用好 1应用气体实验定律或气体状态方程解题的步骤应用气体实验定律或气体状态方程解题的步骤 (1)选对象选对象根据题意，选出所研究的某一部分气体，根据题意，选出所研究的某一部分气体，这部分气体在状态变化过程中，其这部分气体在状态变化过程中，其质量必须保持一定质量必须保持一定。 (2)找参量找参量找

12、出作为研究对象的这部分气体发生状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态变化前后的一组p、V、T数值或表达式，压强的确定往往数值或表达式，压强的确定往往是个关键，常需结合力学知识是个关键，常需结合力学知识(如力的平衡条件或牛顿运动如力的平衡条件或牛顿运动定律定律)才能写出表达式。才能写出表达式。 (3)认过程认过程过程表示两个状态之间的一种变化方式，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。认清对研究对象跟周围环境的相互关系的分析才能确定。认清

13、变化过程是正确选用物理规律的前提。变化过程是正确选用物理规律的前提。 (4)列方程列方程根据研究对象状态变化的具体方式，选根据研究对象状态变化的具体方式，选用气体方程或某一实验定律，代入具体数值，最后分析讨用气体方程或某一实验定律，代入具体数值，最后分析讨论所得结果的合理性及其物理意义。论所得结果的合理性及其物理意义。10.(201410.(2014厦门市毕业班质检厦门市毕业班质检) )一容积一容积20 L20 L的钢瓶充满氧气后的钢瓶充满氧气后, ,压压强为强为30 atm,30 atm,打开钢瓶阀门打开钢瓶阀门, ,让氧气分装到容积为让氧气分装到容积为5 L5 L的小瓶子中的小瓶子中去去. .若小瓶子已抽成真空若小瓶子已抽成真空, ,分装到小瓶中的氧气压强均为分装到小瓶中的氧气压强均为2 atm.2 atm.在分装过程中无漏气现象在分装