2024年高考物理3-3热学必背重点知识归纳

④微粒越小，布朗运动越明显：温度越高，布朗运动越明

2024年高考物理3-3热学必背重点知识归纳L

⑤能在液体（或气体）中做布朗运动的微粒都是很小的，

一般数点级力错误!未找到引用源..这种微粒肉眼是在不

一、分子动理论到的,必须借助于显微镜。

1、物体是由人量分子组成的3、分子间存在相互作用的引力和斥力

分子体积：分子体积很小，它的直径数量级是错误!未找到引用海.①分子间引力和斥力一定同时存在，且都随分子间矩离的增大而减小，随分子间距离的减小而

分子质量：分子质量很小,一般分子质fit的数量级是10"kg倩误!未找到引用海。

增大，但斥力变化快，实际衰现出的分子力是分子引力和分子斥力的合力

微观量：分子体积外分子直径d、分子质量现

③分子力的表现及变化，对于曲线注意两个距离，即平衡距禹n（约）与10元.

宏观量：物质体积匕摩尔体积弘、物体质量m、摩尔质量M物质密度P.1O-°B

（i）当分子间距离为八时，分子力为零.

mM

联系桥梁：阿伏加德罗常数（N4=6.02X10”《ol-1）P=y=7T（ii）当分子间距r＞“时，引力大于斥力，分子力表现为引力.当分子间距离由“增大时，分

V•A子力先增大后减小

（iii）当分子间距Yr.时，斥力大于引力，分子力表现为斥力.当分子间距离由刀。减小时，分

mMpV,„VV.M

⑴分子质出‘2寸所⑵分子体巩％=万・稔=丽子力不断增大

注意：压缩气体也需要力，不说明分子间存在斥力作用，压缩气体需要的力是用来反抗大

（对气体，％应为气体分子占据的空间大小）以气体分子频繁搔击容器壁（活塞〉时对容器壁（活塞）产生的压力.

（3）分子大小：（数量级10、）二、温度和内能

1、统计规律：单个分子的运动都是不规则的、带有偶然性的；大量分子的集体行为受到统计规

①球体模型.匕=2=条•=3双3）'直径/=悟（固、液体一般用此模型）

律的支配。多数分了速率都在某个值附近，满足“中间多，两头少”的分布规律.

2,分子平均动能，物体内所有分子动能的平均值.①温度是分子平均动能大小的标志.

②温度相同时任何物体的分子平均动能相等，但平均速率一般不等（分子质量不同）.

油膜法估测分子大小：§一单分子油膜的面积，V一滴到水中的纯油酸的体积③1C的氧气和1C的氢气分子平均动能相同，It的辄气分子平均速率小于1C的氢气分

_L子平均速率.

②立方体模型.d=V%（气体一般用此模型：对气体，d应理解为相邻分子间的平均距离段分子势能（1）一般规定无穷远处分子势能为零,

注意：固体、液体分子可估算分子质量、大小（认为分子一个挨一个紧密排列）：（2）分子力做王功分子势能减少，分子力做负功分子势能增加。

气体分子间距很大，大小可忽略，不可估算大小，只能估算气体分子所占空间、分子质量8）分子势能与分子间距离打关系

①当r＞及时，r增大，分子力为引力，分子力做负功分子势能增大。

（4）分子的数量：'=或者哈NA②当r＞及时，r减小，分子力为斥力，分子力做负功分子势能增大。

JVJJW»A•"«③当Z=7b（平衡距离）W，分子势能最小（为负值）

2、分子永不停息地做无规则运动⑶决定分子势能的因索：从宏观上看：分子势能跟物体的体枳有关。（注意体枳增大•分子势

（1）扩散现象：不同物质彼此进入对方的现象.温度越高，扩散越快.直接说明了组成物体曲总不,定型大）

分子总从微观上看：分子势能跟分子间距离r有关.

是不停地做无拨则运动，温度越高分子运动越剧烈.

4、内能：物体内所有分子无规则运动的动能和分子步能的总和E,=NE+E

（2）布朗运动：悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动.tKP

发生原因是固体微粒受到包围微粒的液体分子无规则运动地撞击的不平衡性造成的因徜）内能是物体内所由.分子无规则运动的动能和分子坊能的总和，是状态5L

阿接说明改变内能的方法的做功和热传送,它们是等效的.二育的关系可由热力学笫一定律用到

AU=I+Q.

了液体分子在永不停息地做无规则运动.

内能是宏观盘，只对大鼠分子组成的物体有意义，对个别分子无意义.

①布朗运动是固体微粒的运动而不是固体微粒中分子的无机则运动.

2）决定分子势能的因素

②布朗运动反映液体分子的无规则运动但不是液体分子的运动.

从宏观上看：分子势能原物体的体枳有关。

③课本中所示的布朗运动路线,不是固体微粒运动的轨迹.

从微观上看：分子势能跟分子间距离r有关。

3>固体、液体的内能与物体所含物质的量（分子数）、物体的温度（平均动能》和物体的③特例：如果是气体向真空扩散，w=o

体积（分子势能）都有关3,能信守恒定律：

气体：•般情况下，气体分子间距离较大，不考虑气体分子势能的变化（即不考虑分子（1》能量既不会凭空产生，也不公凭空消失・它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从

间的相互作用力）一个物体

4）一个具有机核能的物体•同时也具有内能：一个具有内能的物体不一定具有机械能。内

转移到别的物体.在转化或转移的过程中其总量不变.这就是能fit守恒定律.

能与机械能没力必然联系.它们之间可以梏化

<2）第一类永动机：不消耗任何能累，却可以源源不断地对外做功的机2s.（违背能St守恒

5）理想气体的内能：理想气体是一种理想化模型，理想气体分子间距很大，不存在分子

定律）

势能，所以理想气体的内能只与温度有关.温度越高，内能越大。

4、热力学第二定律

（1）理想气体与外界做功与否，着体积，体积增大，对外做了功（外界是真空则气体

对外不做功），体积减小，则外界对气体做了功.（1）热传导的方向性：热传导的过程可以自发地由高温物体向低温物体进行，但相反方向却不

（2）理想，体内能变化情况看温度.能自发地

（3）理想气体吸不吸热，则由做功情况和内能变化情况共同判断。（即从热力学第一进行，即热传导具有方向性，是一个不可逆过程。

定律判断〉（2）说明：①“自发地”过程就是在不受外来干扰的条件下进行的自然过程。

6）关于分子平均动能和分子势能理解时要注意.②热量可以自发地从高温物体传向低湿物体,热量却不能自发地从低温物体传向高温物体。

（1）温度是分子平均动能大小的标志，温度相同时任何物体中分③热量可以从低温物体传向高温物体.必须有“外界的影响或帮助”,就是要由外界对其做

子平均动能相等，但平均速率一般不等（分子质量不同）.I功才能完成.

（2）分子力做正功分子势能减少，分子力做负功分子势能增才.\

（3）热力学第二定律的两种表述

（3）分子势能为军一共有两处，一处在无穷远处，另一处小沁厂:_—

①克劳修斯表述：不可能使热量:从低温物体传向高温物体而不引起其他变化。

分子力为零时分子势能最小，而不是雾。P\j>^

（4）理想气体分子间作用力为零，分子势能为零，只有分子由能.②开尔文浅述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功而不引起其他变化。

三、热力学定件和能量守恒定律（4）热机①热机是把内能转化为机械能的装巴.其原声是热机从高温热源吸收热册Q,.推动活

K改变物体内能的两种方式：做功和热传递，塞做功H.然君向低温热源（冷凝器）择放热量（工作条件：需要两个热源》②由能量守恒

①等效不等质：做功是内能与其他形式的能发生转化：热传递是不同物体（或同一物体的不卜察律可得：&二w，Q：③我们把热机做的功和它从热源吸收的热量的比值叫做热机效率・用n表

部分）之示，即n=w/Qi④热机效率不可能达到100%

间内能的转移，它们改变内能的效果是相同的,（5）第二类永动机①设想：只从单一热源吸收热量，使之完全变为钉用的功而不引起其他变化

②概念区别：温度、内能是状态量,热量和功则是过程fit.热传递的前提条件是存在森差，彳的热机。

递的是热匕②第二类水就机不可能制成，不违反热力学第一定律或能量守恒定律，违反热力学第二定律。

客票•零上是内能的转移原网尽管机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化成机械能而不引起其他变化；

（遍容：一般情况下，如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，外界对物体做的功澧■黑号%臂工%Y梵牝黑和“丁r“，…

物&从（6）推/：与热现象有关的玄观过程都是不可逆的.例如：扩散、气体向我空的膨胀、能fit耗

外界吸收的热量。之和等于物体的内能的增加量△〃（2）数学表达式为：AU=I+O故”

（3）符号法（7）熠和墙增加原理

则:做坊W热量Q内能的改变AU①热力学第二定律微观的义：一切自然过程总是沿着分子独运动无序程度增大的方向迸行。

取正值“+”外界对系统做功系统从外界吸收热量系统的内能增加②熠：衡敢系统无序程度的物理恸，系统越混乱，无序程度越高，烟俏越大。

1双负值“一"_系统对外界做功至统向外界放出热量拳统的内能减少③熠增加原理：在孤立系统中,一切不可逆过程必然朝行炳增加的方向进行。热力学第二定律

也叫做烯增加原理。

（8）能鼠退降：在烟增加的同时，一切不可逆过程总是使能量逐渐丧失政功的本领，从可利用

（4）绝热过程Q=0,关犍词“绝热材料”或“变化迅速”状态变成不可利用状态，能量的品质退化了。（另一种解释：在能批转化过程中,总伴随着内能

（5）对理想气体：①4U取决于温度变化，温度升高AU>0,温度降低AIKO的产生，分子无序程度增加，【可时内能耗放到周围环境中，无法也新收集起来加以利用）

②■取决于体积变化，v增大时，气体对外做功，W<0；v减小时，外界对气体做功，W>0；5、热力学第三定律：不可能通过钉双的过程把一个物体冷加到绝对零度.热力学第三定律

不阻止人们想办法尽可能地接近绝对零度.因为液体介于气体和固体之间，所以液体既像固体具有一定的体枳,不易压缩.乂像气

6、能源与环境体没有形状，具有流动性。

能年耗敝：各种形式的能域向内能转化，无序程度较小值状态向无序程度较大的状态（2）从微观看有如下特点

转化.①液体分子密集在一起.具有体积不易压缩：

能量耗敢虽然不公使微的总•量不会减少•却会导致能的品质降低，它实际上将能量从②分子间距接近固体分子,相互作用力很大：

可用的形式降奴为不人可用的形式，媒、石油、天然气等能源伟存药高品质的能安，在利③液体分子在很小的区域内有烷则排列，此区域是色闻泥成的，边界和人小的叫改变，

用它们的时候，商品质的能量样放出来并最终转化为低品质的内能.故能量虽然不会减少并且杂乱无章排列，因而液体表现出各向同性：

但能源公越来越少,所以要节约能源.④液体分子的热运动虽然与固体分子类似,但无长期固定的平衡位置，可在液体中移动，

三种常规能源是：煤、石油、天然气。石油和燃燃烧产生的二氧化碳地加工大气中的因而显示出流动性，且扩散比固体快，

二氧化碳的含量，产生了孤室效应，引发了•系列问KS,如：西的冰雪融化，海平面上升，2.液体的表面张力

海水倒灌，耕地靛硬化……这些都是自然对人类的报纹。还有一些问感，如：煤燃烧时形如果在液体表面任意画一条线,线两恻的液体之间的作用力是引力•它的作用是使液体

成的二氧化跋等物质使雨水形成“酸雨二面绷紧，所以叫液体的表面张力。

特别提醒：

开发和利用新能源：新能源主要指太阳能、生物能、风能、水能等.这些能源一是取

①表面张力使液体自动收缩,由于有表而张力的作用,酒体表面有收缩到最小的趋势.

之不尽、用之不竭,二是不会污染环境等等.

表面张力的方向跟液面相切。

四、固体

②表面张力的形成原因是表面层（液体跟空气接触的一4薄层）中分子间距离大，分子

1.晶体和非晶体间的相互作用表现为引力.

（1）在外形二•晶体具有确定的几何形状，而非晶体则没有。③表面张力的大小除了跟边界线长度有关外，还跟液体优种类、温度有关。

（2）在物理性质上，晶体具有各向异性，而非晶体则是各向同性的，

3、液体的表面张力现象和毛细现象

（3）晶体具有确定的熔点,而非晶体没有确定的熔点.

（1）表面张力一表面层（与气体接触的液体薄层）分子比较稀疏.r>r。，分子力表现为引

<4）晶体和卞品体并不是绝对的,它们在一定条件卜可以相互转化，例如把晶体硫加热力.在这个

熔化（温度不超过300b）后再倒进冷水中,会变成柔软的非晶体硫,再过•段时间又会力作用下，湫体会面有收缩到最小的趋挎，这个力就是表面张力,表面张力方向跟液面相切，

转化为晶体破.

能这部分

2.多晶体和单品体液面的分界线垂向.

值个的晶体颗粒是单晶体，由单晶体杂乱无章地组合在•起是多晶体。

（2）浸箫和不浸润现余：

多晶体具有各向同性，

印希层的液体分子比液体内部分子力衣现附者层趋势毛细现奴

晶体浸涧辛拌斥力扩张上升

非晶体

单晶体多晶体不浸润林疏吸引力收缩卜降

外形规则不规则不规则（3）毛细现象：对于一定液体和一定材质f勺管壁.管的内柱叵细.毛细现象」医明显.

①管的内径越细，液体越高②土康的松，破坏毛细管，保存地下水分：压紧土堞，毛细管

烙点确定不确定

变细，将水引上来

物理性质各向异性各向同性

六、液晶

1.液晶的物理性质

3.晶体的各何异性及其微观解释

液晶具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向异性。

在物理性质上，晶体具有各向异性，而非总体则是各向同性的，通常所说的物理性质包

2.液晶分子的排列特点

括弹性、硬度.导热性能、导电性能、光的折射性能等.晶体的各向异性是指晶体在不同

液晶分子的位置无序使它像液体，但排列是有序使它像品体，

力响，物理性质不同,也就是沿不同方向上测试品体的物理性能时测里.结果不同。需要注

3.液晶的光学性质对外界条件的变化反应敏捷

意的是，晶体具有各向异性，并不是说年•种晶体都能在各物理性质上都表现出各向异性,

液品分子的排列是不稳定的，外界条件和激小变动都会弓I起液晶分子排列的变化,因而改变

晶体内部结构的有规则性,在不同方向上物质微粒的排列情况不同导致晶体具有各向异性.

液晶的某些性质，例如温度、压力、摩擦、电俄作用、容器表面的差异等,都可以改变液晶的

五、液体

光学性质。

1.液体的微观结构及物理特性

如计算器的显示屏，外加电压液晶由透明状态变为混浊状态.

（1）从宏观看

七、饱和汽和饱和汽压气体的温度高，气体分子的平均动能变大，每个气体分子与器壁的碰掇（可视为弹性碰撞）

1、饱和汽与饱和汽压r给器蟹的冲力就大：从另一方面讲.气体分子的平均速率大,在单位时间里撞击器壁的次

在单位时间内回到液体中的分子数等于从液面飞出去的分子数，这时汽的密度不再增大，数就多，累计冲力就大。

液体也不再减少，液体和汽之间达到了平衡状态，这种平衡叫做动态平衡，我们把跟液体处②宏观因素：气体的体枳增大，分子的密集程度变小.在此情况下，如温度不变，气体压

动态平衡的汽叫做饱和汽.把没有达到饱和状态的汽叫做未饱和汽。在一定海度K.饱和汽（强减小：如温度降低，气体乐强进一步减小：如温度升高•则气体压强可能不变,可能变

压强一定，叫做他和汽压，未衡和汽的压强小丁地和汽压.化，山气体的体积变化和程度变化两个因素哪一个起+•济地位来走。

饱和汽压影响因素：①与温度有关，温度升高，饱和气压增大②饱和汽压与饱和汽的体积龙L气体实验定律

关（1）探尢一定侦量理想气体压强P、体积Y、温度T之间关系，采用的是控制变量法

用力气中所令水芨r俄方博来出亓■的湿度叫出中r的缭（2）二种变化：①等温变化，玻意耳定律：PYC②等容变化，查理定律：PTC

2、空气的湿度（D空气的绝对湿度:用空气中所含水蒸气的压强来表丁的湿度”做空气的瞥压变化，甚-吕萨克定律：v/T=C=/=

对湿度.

水燕’（的实际汽质

（2）空气的相对湿度：相对泞度=

网以吱下水的电和汽“：

相对湿度更能够描述空气的潮湿程度，影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受.

相对湿度大.人厚觉潮湿；人们感到干爽是指相对温度小。离饱和程度越远.空

气相对湿度越小

八、气体

1.气体的状态参量rvnv<vtP><PI

提不:t

（1）温度：温度在宏观上去示物体的冷热程度；在微，观

①等温变化中的图线为双曲线的一支，等容（压）变化中的图城均为过原点的直线（之

上是分子平均动能的标志.

所以原点附

热力学温度是国际单位制中的基本量之一，符号T,

近为虚线,表示温度太低了,规律不再满足）

单位K（开尔义I：描氏辟度是导出单位，彷/h单位C

②图中双线表示同一气体不同状杰下的图我，虚线表示判断状态关系的两种方法

（摄氏度）.关系是t=T-K,其中窃273.15K

③对等容（压）变化，如果横轴物理量是摄氏温度t,则交点坐标为-273.15

两种温度间的关系可以表示为：7=£+273.15K和A

（3）理想气体状态方程

f=An要注意两种单位制下每一度的间隔是相同的。

①理想气体，由于不考虑分子间相互作用力，理想气体的内能仅由温度和分子总数决定，

0K是低温i的极限，它表示所有分子都停止了热运动。

与气体的体积

可以无限接近.但永远不能达到.气体分

无关.

子速率分布曲线

图像表示：拥有不同速率的气体分子在总分子数中所占佗百分比，图像下面积可表示

②对一定质量的理想气体，有孚=宇（或e=恒定）PV=nRT（"为摩尔数）

为分子总数.

*1*21

特点：同一温度下，分子总呈“中间买两头少”的分布特点，即速率处中等的分子所

③理想气伍，由于不考虑分子间相互作用力，理想气体的内能仅由温度和分子总数决

占比例最大，速率特大特小的分7••所占比例均比较小：温度超高，速率大的分了•增多：曲

定，与气体的体积无关.

线极大值处所对应的速率值向速率增大的方向移动,曲线将拉宽,高度降低.变得平坦.

2.对气体实脸定律的微观解群

（2）体积:气体总是充满它所在的容器，所以气体的体枳总是等丁•盛装气体的容器的容枳。

（1）玻意耳定律的微观解狎

（3）压强:气体的压物是由于气体分了唤城磋振器壁而产生住，