2024年高考物理大一轮复习：主题10 热学

主题十热学

知识体系建科

[-分广大小一油股实验

L分了•质标

阿伏加德

特体是由大时罗常数

花达式，LbW+Q:卜热力学第一定律一分子体枳匕■齐

分子组成的

符号规定I热力(对气体指分子所

学定律占据的空间)

能讨守恒定律

固体、液体占厚

1

克劳修斯表述-1-分子间跄干

气体六江

开尔文表述--热力学第二定律一(-扩散

一分了•热运动一

塘增加原理一微观解林」1-布朗运动

①分了

动理论

等温线一破就耳定律pV尸P?V：-)I-同时存在引力.斥力

t一分子力一

J随分子•间距变化规律

不容线一?£理定律为="__晨气体，「实一

h_h脸定律

・内傕行动能一分"均动能一黑一

等压线一皎T萨克定律看堂」

油学

一L分子势随一碰分子间次变化规律

特点1③气体单脑体

理想■~晶体-1-

一气体一

状态方程竿=C[-固体T-多晶体

②周体、

1-弗一体

液体

气体分广速率分布一!

L表面张力、浸润不浸润

气体压强的微观解释一罐髓A

1-液体一一泡和汽、泡和汽压一湿度

气体实脸定律的微观解择」

1-液晶的母观结构

规律方法提炼

I.两种微观模型

⑴球体模型(适用于固体、液体)：一个分子的体积%1为分子的直径。

(2)立方体模型(适用于气体)：一个分子占据的平均空间％=",d为分子间的

距离。

2.掌握三个关系

(1)分子力与分子间距的关系，分子势能与分子间距的关系。

(2)分子力做功与分子势能变化的关系。

(3)宏观量与微观量的关系。阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁。

3.熟记并理解四个问题

(1)对晶体、非晶体特性的理解

①只有单晶体，才可能具有各向异性。

②各种晶体都具有固定熔点，晶体熔化时，温度大变，吸收的热量全部用于增加

分子势能。

③晶体与非晶体可以相互转化。

(2)正确理解温度的微观含义

①温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大。

②温度越高，物体分子动能总和增大，但物体的内能不一定越大。

(3)对气体压强的理解

①气体对容器壁的压强是气体分子频繁碰撞器壁的结果，温度越高，气体分子密

集程度越大，气体对容器壁因碰撞而产生的压强就越大。

②地球表面大气压强互认为是大气重力产生的。

(4)饱和汽压的特点

液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的

体积无关。

4.两点注意

(1)一定质量的理想气体的内能只与温度有关：与热力学温度成正比。

(2)气体状态变化与内能变化的关系：

V增大，对外做功(W<0)

V减小，外界对气体做功(W>0)

r升高，内能增大

r降低，内能减小。

I典型好题演练I

1.(多选)(2019•福建省厦门大学附中第三次模拟)下列说法中正确的是()

A.无论技术怎样改进，热机的效率都不能达到100%

B.空气中所含水蒸气的压强与同一温度下水的饱刃汽压之比为空气的相对湿度

C蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块看起来没有确定的几何形状，是多晶体

D.已知阿伏加德罗常数、某种气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子体

积的大小

E.“油膜法估测分子的大小”实验中，用一滴油酸酒精溶液的体积与浅盘中油膜

面积的比值可估测油酸分子直径

解析根据热力学第二定律，不可能将从单一热库吸收的热量全部转化为机械能

而不引起其他变化，麻以无论技术怎样改进，热机的效率都不能达到100%，,A

正确；空气中所含水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比为空气的相对湿

度，B正确；蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块看起来没有确定的几何形状，是多

晶体，C正确；已知阿伏加德罗常数、某种气体的摩尔质量和密度，可以估算该

种气体分子所占空间的大小，或分子之间的距离，但是不能估算分子的大小，D

错误；“油膜法估测分子的大小”实验中，用一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积

与浅盘中油膜面积的比值可估测油酸分子直径，E错误。

答案ABC

2.（多选）（2018•湖南省雅礼中学模拟）根据热力学知识，下列说法正确的是（）

A.当山川（平衡距离）时，随着分子间距增大，分子间的引力增大，斥力减小，所

以合力表现为引力

B.热量可以从低温物体传到高温物体

C.有些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定浓度范围内具有液晶态

D.空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越快

E.夏天中午时车胎内的气压比清晨时的高，且车胎体积增大，则胎内气体对外界

做功，内能增大（胎内气体质量不变且可视为理想气体）

解析当「＞应平衡距离）时随着分子间距增大，分子间的引力减小，斥力减小，

但斥力减小得更快，合力表现为引力，选项A错误；根据热力学第二定律可知，

热量可以从低温物体传到高温物体，但要引起其他变化，选项B正确；有些物

质溶解速率与沉淀速率相等时，形成饱和溶液，会达到溶解平衡，所以有些物质

在适当溶剂中溶解时在一定浓度范围内具有液晶态，故C正确；空气相对湿度

越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水的蒸发越慢，选项D错误；夏

天中午时车胎内气压比清晨时的高，且车胎体积堵大，则胎内气体对外界做功，

因中午温度升高，则内能增大，选项E正确。

答案BCE

3.（多选）（2019•湖南省常德市二模）关于热学知识的下列叙述中正确的是（）

A.布朗运动就是液体分子的热运动

B.将大颗粒的盐磨成细盐，就变成了非晶体

C.第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的

D.在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加

E.空气中水蒸气的实际压强与饱和汽压相差越大，越有利于水的蒸发

E.温度相同的N2和。2,它们分子的平均动能一定相同

解析一定质量的理想气体从外界吸收热量，如果气体对外做功，则内能不一定

增大，选项A正确；根据热力学第二定律可知，满足能量守恒定律的宏观过程

并不都可以自发地进行，选项B正确；如果气体分子总数不变而气体温度升高,

气体分子的平均动能增大，若气体的体积增大，气体的密集程度减小，则压强不

一定增大，选项C错误；某气体的摩尔体积为匕每个气体分子占据空间的平均

体积为Vo,则阿伏加德罗常数NA=奇，选项D错误；温度是分子平均动能的标

志，则温度相同的N2和。2,它们分子的平均动能一定相同，选项E正确。

答案ABE

6.竖直放置的粗细均匀的U形细玻璃管两臂分别灌有水银，水平管部分有一空气

柱，各部分长度如图2所示，单位为匣米。现将管的右端封闭，从左管口缓慢倒

入水银，恰好使右侧的水银全部进入右管中，已知大气压强8=75cmHg,环境

温度不变，左管足够长。求：

4()

1515

白5工

图2

⑴此时右管封闭气体的压强；

(2)左侧管中需要倒入的水银柱的长度。

解析设管内的横截面积为S。

(1)对右管中封闭气体，右侧的水银刚好全部进入竖直右管后

pox40S=pix(40-10)5,代入数据解得p\=\00cmHgo

(2)对水平部分气体，末态压强

p，=(100+15+10)cmHg=125cmHg,

由玻意耳定律0%+15)X15=〃ZS

解得L=10.8cm

所以加入的水银柱的长度为

(125-75+10-10.8)cm=49.2cm。

答案⑴lOOcmHg(2)49.2cm

7.(2019•山东省临沂市一模)如图3所示，容器A和汽缸8都是导热的，A放置在

127c的恒温槽中，B放置在27c的空气中，大气压强为〃空=1.0X1()5p