2023版高三一輪總復(fù)習(xí)物理（新教材新高考）第十四章熱學(xué)教案

1、 高考備考指南命題分析核心素養(yǎng)1分子動理論、液體、固體等基本知識多以選擇題形式考查。2氣體實(shí)驗定律、理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)定律的考查難度較高。3以汽缸、水銀玻璃管等為載體的綜合問題仍為考查重點(diǎn)。4變質(zhì)量的氣體問題仍然是考查重點(diǎn)，且難度相對較大。物理觀念：分子動理論、內(nèi)能、分子力、晶體、液晶、熱力學(xué)定律、理想氣體、氣體實(shí)驗定律?？茖W(xué)思維：油膜法、放大法、圖像法、控制變量法、臨界法?？茖W(xué)探究：測量分子直徑、驗證玻意爾定律?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：布朗運(yùn)動、擴(kuò)散、表面張力、浸潤、固體的熔點(diǎn)、液晶的應(yīng)用、熱機(jī)的應(yīng)用、永動機(jī)的特點(diǎn)。分子動理論內(nèi)能一、分子動理論1物體是由大量分子組成的(1)分子直徑大小的數(shù)量級

2、為1010 m。油膜法測分子直徑：deq f(V,S)，V是油滴體積，S是單分子油膜的面積。(2)一般分子質(zhì)量的數(shù)量級為1026 kg。(3)阿伏加德羅常數(shù)：1 mol的任何物質(zhì)都含有相同的微粒數(shù)，這個數(shù)叫阿伏加德羅常數(shù)NA，NA6.021023 mol1。2分子永不停息地做無規(guī)則熱運(yùn)動(1)擴(kuò)散現(xiàn)象：相互接觸的物體的分子或原子彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象。溫度越高，擴(kuò)散越快。(2)布朗運(yùn)動：在顯微鏡下看到的懸浮在液體中的顆粒永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動。布朗運(yùn)動反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動。顆粒越小，運(yùn)動越明顯；溫度越高，運(yùn)動越劇烈。(3)熱運(yùn)動：分子永不停息的無規(guī)則運(yùn)動。3分子間存在著相互作用力(1)分子間

3、同時存在引力和斥力，實(shí)際表現(xiàn)的分子力是它們的合力。(2)引力和斥力都隨著距離的增大而減小，但斥力比引力變化得快。(3)分子間的作用力隨分子間距離變化的關(guān)系如圖所示。二、溫度和物體的內(nèi)能1溫度(1)溫度在宏觀上表示物體的冷熱程度，在微觀上表示分子的平均動能。(2)溫度是決定一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)是否達(dá)到熱平衡狀態(tài)的物理量，一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度。2兩種溫標(biāo)(1)攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)的比較：兩種溫標(biāo)溫度的零點(diǎn)不同，同一溫度兩種溫標(biāo)表示的數(shù)值不同，但它們表示的溫度間隔是相同的，即每一度的大小相同，tT。(2)關(guān)系：Tt273.15 K。3分子的平均動能：物體內(nèi)所有分子動能的平均值叫分子的

4、平均動能。溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度越高，分子做熱運(yùn)動的平均動能越大。4分子勢能：由分子間的相互作用力的大小和相對位置決定的勢能叫分子勢能。宏觀上，分子勢能的大小與物體的體積有關(guān)。5物體的內(nèi)能：物體中所有分子熱運(yùn)動的動能與分子勢能的總和。物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積都有關(guān)系。一、易錯易誤辨析(正確的打“”，錯誤的打“”)(1)布朗運(yùn)動是液體(或氣體)中懸浮的固體小顆粒的運(yùn)動。()(2)溫度是分子平均動能的宏觀表現(xiàn)。()(3)分子勢能的大小與物體的大小沒有任何關(guān)系。()(4)分子間作用力增加，分子間的勢能也變大。()(5)分子間不可能同時存在斥力與引力。()二、教材習(xí)題衍生1(人教版選擇性必

5、修第三冊P6T4改編)(多選)小張在顯微鏡下觀察水中懸浮的細(xì)微粉筆末的運(yùn)動。從A點(diǎn)開始，他把粉筆末每隔30 s的位置記錄在坐標(biāo)紙上，依次得到B、C、D、J點(diǎn)，把這些點(diǎn)連線形成如圖所示的折線圖，則關(guān)于該粉筆末的運(yùn)動，下列說法正確的是()A該折線圖是粉筆末的運(yùn)動軌跡B粉筆末的無規(guī)則運(yùn)動反映了水分子的無規(guī)則運(yùn)動C經(jīng)過B點(diǎn)后10 s，粉筆末應(yīng)該在BC的中點(diǎn)處D粉筆末由B到C的平均速度小于C到D的平均速度BD該折線圖不是粉筆末的實(shí)際運(yùn)動軌跡，分子運(yùn)動是無規(guī)則的，A項錯誤；粉筆末受到水分子的碰撞，做無規(guī)則運(yùn)動，所以粉筆末的無規(guī)則運(yùn)動反映了水分子的無規(guī)則運(yùn)動，B項正確；由于運(yùn)動的無規(guī)則性，所以經(jīng)過B點(diǎn)后10

6、 s，我們不知道粉筆末在哪個位置，C項錯誤；任意兩點(diǎn)之間的時間間隔是相等的，所以位移越大，則平均速度就越大，故粉筆末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度，D項正確。2(人教版選擇性必修第三冊P11圖1.32改編)(多選)氧氣分子在0 和100 溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示。下列說法正確的是()A圖中兩條曲線下的面積相等B圖中虛線對應(yīng)于氧氣分子平均動能較小的情形C圖中實(shí)線對應(yīng)于氧氣分子在100 時的情形D與0 時相比，100 時氧氣分子速率出現(xiàn)在0400 m/s 區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大ABC根據(jù)圖線的物理意義可知，曲線下

7、的面積表示百分比的總和，所以圖中兩條曲線下的面積相等，選項A正確；溫度是分子平均動能的標(biāo)志，且溫度越高，速率大的分子所占比例越大，所以圖中實(shí)線對應(yīng)于氧氣分子平均動能較大的情形，虛線對應(yīng)于氧氣分子平均動能較小的情形，選項B、C正確；由圖線可知，與0 時相比，100 時氧氣分子速率出現(xiàn)在0400 m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較小，選項D錯誤。3(魯科版選擇性必修第三冊P8T5改編)分子勢能隨分子間距離變化的圖像如圖所示。據(jù)圖分析可得()Ar1處為分子的平衡位置Br2處為分子的平衡位置Cr處，分子間的勢能為最小值，分子間無相互作用力D若rr1，r越小，分子間勢能越大，分子間僅有斥力存在B當(dāng)

8、分子處于平衡位置時，分子間的作用力為零，分子勢能最小，則r2處為分子的平衡位置，故A、C錯誤，B正確；若rr1，r越小，分子間勢能越大，分子間的引力和斥力都越大，D錯誤。 微觀量的估算1宏觀量、微觀量以及它們之間的關(guān)系的理解已知量可求量摩爾體積Vmol分子體積V0eq f(Vmol,NA)(適用于固體和液體)分子占據(jù)體積V占eq f(Vmol,NA)(適用于氣體)摩爾質(zhì)量Mmol分子質(zhì)量m0eq f(Mmol,NA)體積V和摩爾體積Vmol分子數(shù)目neq f(V,Vmol)NA質(zhì)量m和摩爾質(zhì)量Mmol分子數(shù)目neq f(m,Mmol)NA2兩種分子模型兩種分子模型適用說明球體分子模型立方體形分

9、子模型固體液體球體模型：一個分子體積V0eq f(4,3)eq blc(rc)(avs4alco1(f(d,2)eq sup12(3)eq f(1,6)d3(d為分子的直徑)氣體分子模型氣體立方體模型：一個分子占據(jù)的平均空間V0d3(d為分子的間距)題組突破1(微觀量的估算)科學(xué)家可以運(yùn)用無規(guī)則運(yùn)動的規(guī)律來研究生物蛋白分子。資料顯示，某種蛋白的摩爾質(zhì)量為66 kg/mol，其分子可視為半徑為3109 m的球，已知阿伏加德羅常數(shù)為6.01023 mol1，則該蛋白的密度約為()A1103 kg/m3 B2103 kg/m3C1102 kg/m3 D2102 kg/m3A摩爾體積Veq f(4,3

10、)r3NA，由密度eq f(M,V)，解得eq f(3M,4r3NA)，代入數(shù)據(jù)得1103 kg/m3。2(固體分子模型)(多選)鉆石是首飾和高強(qiáng)度鉆頭、刻刀等工具中的主要材料，設(shè)鉆石的密度為(單位為kg/m3)，摩爾質(zhì)量為M(單位為g/mol)，阿伏加德羅常數(shù)為NA。已知1克拉0.2克，則()Aa克拉鉆石所含有的分子數(shù)為eq f(aNA,M)B每個鉆石分子直徑的表達(dá)式為eq r(3,f(6M103,NA)(單位為m)C每個鉆石分子直徑的表達(dá)式為eq r(f(6M,NA)(單位為m)D每個鉆石分子的質(zhì)量為eq f(M,NA)BDa克拉鉆石物質(zhì)的量(摩爾數(shù))neq f(0.2a,M)，所含分子數(shù)

11、NnNAeq f(0.2aNA,M)，A項錯誤；鉆石的摩爾體積Veq f(M103,)(單位為m3/mol)，每個鉆石分子的體積V0eq f(V,NA)eq f(M103,NA)，設(shè)鉆石分子的直徑為d，則V0eq f(4,3)eq blc(rc)(avs4alco1(f(d,2)eq sup12(3)，聯(lián)立解得deq r(3,f(6M103,NA)(單位為m)，B項正確，C項錯誤；根據(jù)阿伏加德羅常數(shù)的意義知，每個鉆石分子的質(zhì)量meq f(M,NA)，D項正確。3(氣體分子模型)(多選)某氣體的摩爾質(zhì)量為Mmol，摩爾體積為Vmol，密度為，每個分子的質(zhì)量和體積分別為m0和V0，則阿伏加德羅常數(shù)

12、NA可表示為()ANAeq f(Mmol,m0) BNAeq f(Vmol,m0)CNAeq f(Vmol,V0) DNAeq f(Mmol,V0)AB阿伏加德羅常數(shù)NAeq f(Mmol,m0)eq f(Vmol,m0)eq f(Vmol,V)，其中V為每個氣體分子所占有空間的體積，而V0是氣體分子的體積，故A、B正確，C錯誤；V0不是氣體分子的質(zhì)量，故D錯誤。 布朗運(yùn)動與分子熱運(yùn)動擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動與熱運(yùn)動的比較現(xiàn)象擴(kuò)散現(xiàn)象布朗運(yùn)動熱運(yùn)動活動主體分子微小固體顆粒分子區(qū)別分子的運(yùn)動，發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間比分子大得多的微粒的運(yùn)動，只能在液體、氣體中發(fā)生，肉眼觀察不到分子的運(yùn)動

13、，不能通過光學(xué)顯微鏡直接觀察到共同點(diǎn)都是無規(guī)則運(yùn)動；都隨溫度的升高而更加劇烈聯(lián)系擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動都反映分子做無規(guī)則的熱運(yùn)動題組突破1(對布朗運(yùn)動與擴(kuò)散現(xiàn)象的理解)下列說法正確的是()A布朗運(yùn)動是指懸浮在液體中的固體顆粒分子的無規(guī)則運(yùn)動B如果液體溫度降到很低，布朗運(yùn)動就會停止C液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由分子無規(guī)則運(yùn)動產(chǎn)生的D兩個接觸在一起的固體間不能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象C布朗運(yùn)動是懸浮顆粒的無規(guī)則運(yùn)動，不是顆粒分子的無規(guī)則運(yùn)動，A項錯誤；理論上，只有溫度降到絕對零度，分子熱運(yùn)動才會停止，但絕對零度無法達(dá)到，B項錯誤；擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運(yùn)動產(chǎn)生的，液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體分子的無規(guī)則運(yùn)動引起的，C項

14、正確；固體的分子也在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，同時固體分子之間也存在間隙，所以擴(kuò)散現(xiàn)象不僅發(fā)生在氣體和液體之間，固體之間也會發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，D項錯誤。2(擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動、分子熱運(yùn)動的比較)(2021濱州模擬)新型冠狀病毒在世界范圍內(nèi)的肆虐，給人們的生命財產(chǎn)造成了重大損失。為了殺死病毒，預(yù)防傳染，人們使用乙醇消毒液和免洗洗手液(如圖所示)，兩者的主要成分都是酒精，則下列說法正確的是()A在房間內(nèi)噴灑乙醇消毒液后，會聞到淡淡的酒味，這是由于酒精分子做布朗運(yùn)動B在房間內(nèi)噴灑乙醇消毒液后，會聞到淡淡的酒味，與分子運(yùn)動無關(guān)C使用免洗洗手液洗手后，手部很快就干爽了，是液體蒸發(fā)的緣故D使用免洗洗手液洗手后，洗手

15、液中的酒精由液態(tài)變?yōu)橥瑴囟鹊臍怏w的過程中，內(nèi)能不變C在房間內(nèi)噴灑乙醇消毒液后，會聞到淡淡的酒味，這是酒精分子擴(kuò)散的結(jié)果，擴(kuò)散現(xiàn)象本質(zhì)就是分子無規(guī)則的運(yùn)動，故A、B錯誤；使用免洗洗手液時，手部很快就干爽了，這是蒸發(fā)現(xiàn)象，故C正確；洗手液中的酒精由液態(tài)變?yōu)橥瑴囟鹊臍怏w的過程中，溫度不變，分子平均動能不變，但是分子之間的距離變大，分子勢能增大，所以內(nèi)能增大，故D錯誤。 分子間的作用力分子勢能物體的內(nèi)能1分子力和分子勢能隨分子間距變化的規(guī)律如下：項目分子力F分子勢能Ep隨分子間距變化圖像(r0：1010 m)隨分子間距的變化情況rr0F引和F斥都隨距離的增大而減小，隨距離的減小而增大，F(xiàn)引r0F引和F

16、斥都隨距離的增大而減小，隨距離的減小而增大，F(xiàn)引F斥，F(xiàn)表現(xiàn)為引力r增大，分子力做負(fù)功，分子勢能增加；r減小，分子力做正功，分子勢能減小rr0F引F斥，F(xiàn)0分子勢能最小，但不為零r10r0F引和F斥都已十分微弱，可以認(rèn)為F0分子勢能為零2判斷分子勢能變化的兩種方法(1)根據(jù)分子力做功判斷。分子力做正功，分子勢能減?。环肿恿ψ鲐?fù)功，分子勢能增加；(2)利用分子勢能與分子間距離的關(guān)系圖線判斷。但要注意此圖線和分子力與分子間距離的關(guān)系圖線形狀雖然相似但意義不同，不要混淆。3分子動能、分子勢能、內(nèi)能、機(jī)械能的比較能量分子動能分子勢能內(nèi)能機(jī)械能定義分子無規(guī)則運(yùn)動的動能由分子間相對位置決定的勢能所有分子的

17、熱運(yùn)動動能和分子勢能的總和物體的動能、重力勢能和彈性勢能的總和決定因素溫度(決定分子平均動能)分子間距溫度、體積、物質(zhì)的量跟宏觀運(yùn)動狀態(tài)、參考系和零勢能點(diǎn)的選取有關(guān)備注溫度、內(nèi)能等物理量只對大量分子才有意義，對單個或少量分子沒有實(shí)際意義4改變內(nèi)能的兩種方式題組突破1(分子力、分子勢能與分子間距離的關(guān)系)(2020全國卷)分子間作用力F與分子間距r的關(guān)系如圖所示，rr1時，F(xiàn)0。分子間勢能由r決定，規(guī)定兩分子相距無窮遠(yuǎn)時分子間的勢能為零。若一分子固定于原點(diǎn)O，另一分子從距O點(diǎn)很遠(yuǎn)處向O點(diǎn)運(yùn)動，在兩分子間距減小到r2的過程中，勢能_(填“減小”“不變”或”增大”)；在間距由r2減小到r1的過程中，

18、勢能_(填“減小”“不變”或“增大”)；在間距等于r1處，勢能_(填“大于”“等于”或“小于”)零。解析若一分子固定于原點(diǎn)O，另一分子從距O點(diǎn)很遠(yuǎn)處向O點(diǎn)運(yùn)動，在兩分子間距減小到r2的過程中，分子力做正功，勢能減??；由r2減小到r1的過程中，分子力仍做正功，勢能減小；在間距為r1處，勢能小于零。答案減小減小小于2(物體的內(nèi)能)給一定質(zhì)量、溫度為0 的水加熱，在水的溫度由0 上升到4 的過程中，水的體積隨著溫度升高反而減小，我們稱之為“反常膨脹”。某研究小組通過查閱資料知道：水分子之間存在一種結(jié)合力，這種結(jié)合力可以形成多分子結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，水分子之間也存在相互作用的勢能。在水反常膨脹的過程中

19、，體積減小是由于水分子之間的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，但所有水分子間的總勢能是增大的。關(guān)于這個問題下列說法中正確的是()A水分子的平均動能減小，吸收的熱量一部分用于分子間的結(jié)合力做正功B水分子的平均動能減小，吸收的熱量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功C水分子的平均動能增大，吸收的熱量一部分用于分子間的結(jié)合力做正功D水分子的平均動能增大，吸收的熱量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功D溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度升高，分子的平均動能增大，故A、B錯誤；由題意，在水反常膨脹的過程中，雖然體積減小是由于水分子之間的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，但所有水分子間的總勢能是增大的，說明了分子之間的相互作用力對分子做負(fù)功，即吸收的熱

20、量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功，故C錯誤，D正確。固體、液體和氣體一、固體和液體1固體固體通常可分為晶體和非晶體，其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)見下表：分類比較晶體非晶體單晶體多晶體外形規(guī)則不規(guī)則熔點(diǎn)確定不確定物理性質(zhì)各向異性各向同性微觀結(jié)構(gòu)組成晶體的物質(zhì)微粒有規(guī)則地、周期性地在空間排列注意：多晶體中每個小晶體間的排列無規(guī)則無規(guī)則2液體(1)液體的表面張力作用：液體的表面張力使液面具有收縮到表面積最小的趨勢。方向：表面張力跟液面相切，跟這部分液面的分界線垂直。大?。阂后w的溫度越高，表面張力越?。灰后w中溶有雜質(zhì)時，表面張力變??；液體的密度越大，表面張力越大。(2)液晶液晶分子既保持排列有序而顯示各向異性，又可

21、以自由移動位置，保持了液體的流動性。液晶分子的位置無序使它像液體，排列有序使它像晶體。液晶分子的排列從某個方向看比較整齊，而從另外一個方向看則是雜亂無章的。二、氣體1氣體壓強(qiáng)(1)產(chǎn)生的原因由于大量分子無規(guī)則運(yùn)動而碰撞器壁，形成對器壁各處均勻、持續(xù)的壓力，作用在器壁單位面積上的壓力叫作氣體的壓強(qiáng)。(2)決定因素宏觀上：決定于氣體的溫度和體積。微觀上：決定于分子的平均動能和分子的密集程度。2理想氣體(1)宏觀模型：在任何條件下始終遵守氣體實(shí)驗定律的氣體。注意實(shí)際氣體在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低的條件下，可視為理想氣體。(2)微觀模型：理想氣體的分子間除碰撞外無其他作用力，即分子間無分子勢能。3氣體實(shí)

22、驗定律玻意耳定律查理定律蓋呂薩克定律表達(dá)式p1V1p2V2eq f(p1,T1)eq f(p2,T2)或eq f(p1,p2)eq f(T1,T2)eq f(V1,T1)eq f(V2,T2)或eq f(V1,V2)eq f(T1,T2)圖像4理想氣體的狀態(tài)方程(1)表達(dá)式：eq f(p1V1,T1)eq f(p2V2,T2)或eq f(pV,T)C。(2)適用條件：一定質(zhì)量的理想氣體。一、易錯易誤辨析(正確的打“”，錯誤的打“”)(1)所有晶體都具有天然、規(guī)則的幾何外形。()(2)有些非晶體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為晶體。()(3)液體表面層分子之間的距離比內(nèi)部要小些。()(4)單晶體的所有物理

23、性質(zhì)都是各向異性的。()(5)一定質(zhì)量的理想氣體，保持溫度不變時，體積增大，壓強(qiáng)減小。()二、教材習(xí)題衍生1(人教版選擇性必修第三冊P41T1改編)如圖所示，把玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，它的尖端就變鈍了。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是()A玻璃是非晶體，熔化再凝固后變成晶體B玻璃是晶體，熔化再凝固后變成非晶體C熔化的玻璃表面分子間表現(xiàn)為引力使其表面繃緊D熔化的玻璃表面分子間表現(xiàn)為斥力使其表面擴(kuò)張C玻璃是非晶體，熔化再凝固后仍然是非晶體，A、B兩項錯誤；玻璃裂口尖端放在火焰上燒熔后變鈍，是表面張力的作用，表面張力具有減小表面積的作用，即使液體表面繃緊，C項正確，D項錯誤。2(魯科版選擇性必修第三冊P43

24、T3改編)如圖所示，把一條細(xì)棉線的兩端系在鐵絲環(huán)上，棉線處于松馳狀態(tài)。將鐵絲環(huán)浸入肥皂液里，拿出來時環(huán)上留下一層肥皂液的薄膜，這時薄膜上的棉線仍是松弛的。用燒熱的針刺破b側(cè)的薄膜，觀察到棉線的形狀為()ABCDC先把棉線圈系在鐵絲環(huán)上，再把環(huán)在肥皂液里浸一下，使環(huán)上布滿肥皂液薄膜。膜中分子間的距離比液體內(nèi)部大一些，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，所以產(chǎn)生收縮的效果。用燒熱的針刺破b側(cè)的薄膜，a中的薄膜能使a的表面積最小，故C正確，A、B、D錯誤。3(人教版選擇性必修第三冊P30T3改編)如圖所示，向一個空的鋁制飲料罐(即易拉罐)中插入一根透明吸管，接口用蠟密封，在吸管內(nèi)引入一小段油柱(長度可以忽略

25、)。如果不計大氣壓的變化，這就是一個簡易的氣溫計。已知鋁罐的容積是360 cm3，吸管內(nèi)部粗細(xì)均勻，橫截面積為0.2 cm2，吸管的有效長度為20 cm，當(dāng)溫度為25 時，油柱離管口10 cm。(1)吸管上標(biāo)刻溫度值時，刻度是否應(yīng)該均勻；(2)估算這個氣溫計的測量范圍。解析(1)由于罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)始終不變，所以eq f(V1,T1)eq f(V2,T2)，eq f(V1,T1)eq f(V,T)，Veq f(V1,T1)Teq f(362,298)T，Teq f(298,362)SL由于T與L成正比，則刻度是均勻的。(2)Teq f(298,362)0.2(2010)K1.6 K故這個氣溫計可以

26、測量的溫度范圍為(251.6) (251.6) ，即23.426.6 。答案(1)刻度是均勻的(2)23.426.6 固體、液體的性質(zhì)1晶體和非晶體的理解(1)凡是具有確定熔點(diǎn)的物體必定是晶體，反之，必是非晶體。(2)凡是具有各向異性的物體必定是晶體，且是單晶體。(3)單晶體具有各向異性，但不是在各種物理性質(zhì)上都表現(xiàn)出各向異性。(4)晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。2液體表面張力的理解形成原因表面層分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大，分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力表面特性表面層分子間的引力使液面產(chǎn)生了表面張力，使液體表面好像一層繃緊的彈性薄膜表面張力的方向和液面相切，垂直于液面上的各條分

27、界線表面張力的效果表面張力使液體表面具有收縮趨勢，使液體表面積趨于最小，而在體積相同的條件下，球形的表面積最小題組突破1(多選)(2020江蘇卷)玻璃的出現(xiàn)和使用在人類生活里已有四千多年的歷史，它是一種非晶體，下列關(guān)于玻璃的說法正確的是()A沒有固定的熔點(diǎn)B天然具有規(guī)則的幾何形式C沿不同方向的導(dǎo)熱性能相同D分子在空間上周期性排列AC根據(jù)非晶體的特點(diǎn)可知非晶體是指組成物質(zhì)的分子(或原子、離子)在空間上不呈周期性排列的固體，它沒有一定規(guī)則的外形，它的物理性質(zhì)在各個方向上是相同的，叫各向同性，它沒有固定的熔點(diǎn)。故選AC。2(多選)下列說法中正確的是()A把一枚針輕放在水面上，它會浮在水面上，這是水表

28、面存在表面張力的緣故B在處于失重狀態(tài)的宇宙飛船中，一大滴水銀會成球狀，是因為液體內(nèi)分子間有相互吸引力C將玻璃管道裂口放在火上燒，它的尖端就變圓，是熔化的玻璃在表面張力的作用下，表面要收縮到最小的緣故D漂浮在熱菜湯表面上的油滴，從上面觀察是圓形的，這是油滴液體呈各向同性的緣故AC水的表面張力托起針，A項正確；B、C、D也是表面張力產(chǎn)生的現(xiàn)象，B、D錯誤，C項正確。 氣體壓強(qiáng)的理解與計算1氣體壓強(qiáng)(1)產(chǎn)生原因：大量氣體分子無規(guī)則運(yùn)動而碰撞器壁，形成對器壁各處均勻、持續(xù)的壓力，作用在器壁單位面積上的壓力叫作氣體的壓強(qiáng)。(2)決定因素：從微觀上說，質(zhì)量一定的氣體，壓強(qiáng)由氣體分子的平均動能和分子數(shù)密度

29、決定；從宏觀上說，氣體的壓強(qiáng)由氣體體積和溫度共同決定。2氣體壓強(qiáng)計算的兩類模型模型圖示方法解析活塞模型圖1圖2圖1中活塞的質(zhì)量和圖2液體的質(zhì)量均為m，活塞或管的橫截面積均為S，外界大氣壓強(qiáng)為p0圖1活塞平衡有：p0SmgpSpp0eq f(mg,S)圖2中的液柱也可以看成“活塞”，液柱處于平衡狀態(tài)有：pSmgp0Spp0eq f(mg,S)p0液gh連通器模型同一液體中的相同高度處壓強(qiáng)一定相等氣體B和A的壓強(qiáng)關(guān)系可由圖中虛線聯(lián)系起來。則有：(外界大氣壓強(qiáng)為p0)pBgh2pA又pAp0gh1則pBp0g(h1h2)典例1已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g，圖中各裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖中液體密度

30、均為，求被封閉氣體的壓強(qiáng)。圖1圖2圖3圖4圖5解析題圖1中，以高為h的液柱為研究對象，由二力平衡知p1SghSp0S得p1p0gh題圖2中，以B液面為研究對象，由平衡方程F上F下有pASghSp0S得p2pAp0gh題圖3中，仍以B液面為研究對象，有pAghsin 60pBp0得p3pAp0eq f(r(3),2)gh題圖4中，以液面A為研究對象，由二力平衡得p4S(p0gh1)S得p4p0gh1題圖5中，從開口端開始計算：右端為大氣壓強(qiáng)p0，同種液體同一水平面上的壓強(qiáng)相同，所以b氣柱的壓強(qiáng)pbp0g(h2h1)，而a氣柱的壓強(qiáng)papbgh3p0g(h2h1h3)。答案圖1：p0gh圖2：p0

31、gh圖3：p0eq f(r(3),2)gh圖4：p0gh1圖5：pap0g(h2h1h3)pbp0g(h2h1)平衡狀態(tài)下氣體壓強(qiáng)的求法液片法選取假想的液體薄片(自身重力不計)為研究對象，分析液片兩側(cè)受力情況，建立平衡方法，消去面積，得到液片兩側(cè)壓強(qiáng)相等方程，求得氣體的壓強(qiáng)力平衡法選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對象進(jìn)行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得氣體的壓強(qiáng)等壓面法在連通器中，同一種液體(中間不間斷)同一深度處壓強(qiáng)相等。液體內(nèi)深h處的壓強(qiáng)pp0gh，p0為液面上方的壓強(qiáng)跟進(jìn)訓(xùn)練如圖所示，汽缸由兩個截面不同的圓筒連接而成，活塞A、B被輕質(zhì)剛性細(xì)桿連接在一起，可無摩擦移動，

32、A、B的質(zhì)量分別為mA12.0 kg、mB8.0 kg，橫截面積分別為SA4.0102 m2、SB2.0102 m2，一定質(zhì)量的理想氣體被封閉在兩活塞之間，活塞外側(cè)與大氣相通，大氣壓強(qiáng)p01.0105 Pa，重力加速度g取10 m/s2。圖1圖2(1)汽缸水平放置達(dá)到如圖1所示的平衡狀態(tài)，求氣體的壓強(qiáng)p1。(2)將汽缸豎直放置，達(dá)到平衡，如圖2所示，求氣體的壓強(qiáng)p2。解析(1)汽缸處于題圖1所示的位置時，汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p1，對于活塞和桿，由力的平衡條件得p0SAp1SBp1SAp0SB解得p11.0105 Pa。(2)汽缸處于題圖2所示位置時，汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p2，對于活塞和桿，由力的平衡條

33、件得p0SAp2SB(mAmB)gp2SAp0SB解得p21.1105 Pa。答案(1)1.0105 Pa(2)1.1105 Pa 氣體實(shí)驗定律與理想氣體狀態(tài)方程1利用氣體實(shí)驗定律解決問題的基本思路2幾個重要的推論(1)查理定律的推論：peq f(p1,T1)T(2)蓋呂薩克定律的推論：Veq f(V1,T1)T(3)理想氣體狀態(tài)方程的推論：eq f(p0V0,T0)eq f(p1V1,T1)eq f(p2V2,T2)3分析氣體狀態(tài)變化的問題要抓住三點(diǎn)(1)弄清一個物理過程分為哪幾個階段。(2)找出幾個階段之間是由什么物理量聯(lián)系起來的。(3)明確哪個階段應(yīng)遵循什么實(shí)驗定律。單獨(dú)氣體的狀態(tài)變化問

34、題典例2(2020全國卷)如圖所示，兩側(cè)粗細(xì)均勻、橫截面積相等、高度均為H18 cm的U形管，左管上端封閉，右管上端開口。右管中有高h(yuǎn)04 cm的水銀柱，水銀柱上表面離管口的距離l12 cm。管底水平段的體積可忽略。環(huán)境溫度為T1283 K，大氣壓強(qiáng)p076 cmHg。(1)現(xiàn)從右側(cè)端口緩慢注入水銀(與原水銀柱之間無氣隙)，恰好使水銀柱下端到達(dá)右管底部。此時水銀柱的高度為多少？(2)再將左管中密封氣體緩慢加熱，使水銀柱上表面恰與右管口平齊，此時密封氣體的溫度為多少？解析(1)設(shè)密封氣體初始體積為V1，壓強(qiáng)為p1，左、右管的截面積均為S，密封氣體先經(jīng)等溫壓縮過程體積變?yōu)閂2，壓強(qiáng)變?yōu)閜2。由玻意

35、耳定律有p1V1p2V2設(shè)注入水銀后水銀柱高度為h，水銀的密度為，按題設(shè)條件有p1p0gh0p2p0ghV1(2Hlh0)S，V2HS聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得h12.9 cm。(2)密封氣體再經(jīng)等壓膨脹過程體積變?yōu)閂3，溫度變?yōu)門2，由蓋呂薩克定律有eq f(V2,T1)eq f(V3,T2)按題設(shè)條件有V3(2Hh)S聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得T2363 K。答案(1)12.9 cm(2)363 K“關(guān)聯(lián)”氣體的狀態(tài)變化問題典例3如圖所示，一容器由橫截面積分別為2S和S的兩個汽缸連通而成，容器平放在水平地面上，汽缸內(nèi)壁光滑。整個容器被通過剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分，分別充有氫氣、空氣和氮?dú)?。?/p>

36、衡時，氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為p0和V0，氫氣的體積為2V0，空氣的壓強(qiáng)為p?，F(xiàn)緩慢地將中部的空氣全部抽出，抽氣過程中氫氣和氮?dú)獾臏囟缺３植蛔?，活塞沒有到達(dá)兩汽缸的連接處，求：(1)抽氣前氫氣的壓強(qiáng)；(2)抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積。解析(1)設(shè)抽氣前氫氣的壓強(qiáng)為p10，根據(jù)力的平衡條件得(p10p)2S(p0p)S得p10eq f(1,2)(p0p)。(2)設(shè)抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積分別為p1和V1，氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為p2和V2。根據(jù)力的平衡條件有p2Sp12S由玻意耳定律得p1V1p102V0p2V2p0V0由于兩活塞用剛性桿連接，故eq f(V12V0,2S)eq f(V0V2,S)聯(lián)立式解

37、得p1eq f(1,2)p0eq f(1,4)pV1eq f(4p0pV0,2p0p)。答案(1)eq f(1,2)(p0p)(2)eq f(1,2)p0eq f(1,4)peq f(4p0pV0,2p0p)跟進(jìn)訓(xùn)練1(2021湖南卷)小贊同學(xué)設(shè)計了一個用電子天平測量環(huán)境溫度的實(shí)驗裝置，如圖所示。導(dǎo)熱汽缸開口向上并固定在桌面上，用質(zhì)量m1600 g、截面積S20 cm2的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無摩擦。一輕質(zhì)直桿中心置于固定支點(diǎn)A上，左端用不可伸長的細(xì)繩豎直懸掛活塞，右端用相同細(xì)繩豎直懸掛一個質(zhì)量m21 200 g的鐵塊，并將鐵塊放置到電子天平上。當(dāng)電子天平示數(shù)為600.0

38、g時，測得環(huán)境溫度T1300 K。設(shè)外界大氣壓強(qiáng)p01.0105 Pa，重力加速度g取10 m/s2。(1)當(dāng)電子天平示數(shù)為400.0 g時，環(huán)境溫度T2為多少？(2)該裝置可測量的最高環(huán)境溫度Tmax為多少？解析(1)整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，汽缸內(nèi)的氣體發(fā)生等容變化，當(dāng)電子天平的示數(shù)為600.0 g時，細(xì)繩對鐵塊的拉力大小F1m2g6 N，根據(jù)牛頓第三定律可知右端細(xì)繩對輕桿的拉力大小為F1，對輕桿根據(jù)平衡條件可得左端細(xì)繩對輕桿的拉力大小也為F1，根據(jù)牛頓第三定律可知左端細(xì)繩對活塞向上的拉力大小為F1，對活塞根據(jù)平衡條件有F1p1Sp0Sm1g，解得p1p0，當(dāng)電子天平的示數(shù)為400.0 g時，

39、右端細(xì)繩對鐵塊的拉力大小F2m2g4 N，同理，對活塞有F2p2Sp0Sm1g，解得p20.99105 Pa，由查理定律得eq f(p1,T1)eq f(p2,T2)，解得T2297 K。(2)分析可知，氣體的溫度越高繩的張力越小，當(dāng)繩中的張力為零時，系統(tǒng)的溫度最高，此時對活塞有p3Sp0Sm1g，解得p31.03105 Pa，由查理定律得eq f(p1,T1)eq f(p3,Tmax)，解得最高溫度Tmax309 K。答案(1)297 K(2)309 K2(2021全國乙卷)如圖，一玻璃裝置放在水平桌面上，豎直玻璃管A、B、C粗細(xì)均勻，A、B兩管的上端封閉，C管上端開口，三管的下端在同一水平

40、面內(nèi)且相互連通。A、B兩管的長度分別為l113.5 cm，l232 cm。將水銀從C管緩慢注入，直到B、C兩管內(nèi)水銀柱的高度差h5 cm。已知外界大氣壓為p075 cmHg。求A、B兩管內(nèi)水銀柱的高度差。解析對于B中的氣體，初態(tài)：pB1p0，VB1l2S，末態(tài)：pB2p0ph，VB2l2S，由玻意耳定律得pB1VB1pB2VB2，解得l230 cm，設(shè)B管中水銀比A管中水銀高x cm，對A中氣體，初態(tài)：pA1p0，VA1l1S，末態(tài)：pA2pB2px，VA2l1(l2l2x)S，由玻意耳定律得pA1VA1pA2VA2，解得x1 cm。答案1 cm 氣體狀態(tài)變化圖像1對幾種圖像的理解類別圖線特點(diǎn)

41、圖像pVpVCT(其中C為恒量)，即pV之積越大的等溫線溫度越高，線離原點(diǎn)越遠(yuǎn)peq f(1,V)pCTeq f(1,V)，斜率kCT，即斜率越大，溫度越高pTpeq f(C,V)T，斜率keq f(C,V)，即斜率越大，體積越小VTVeq f(C,p)T，斜率keq f(C,p)，即斜率越大，壓強(qiáng)越小2圖像的應(yīng)用與轉(zhuǎn)換(1)利用垂直于坐標(biāo)軸的線作輔助線去分析不同溫度的兩條等溫線、不同體積的兩條等容線、不同壓強(qiáng)的兩條等壓線的關(guān)系。(2)轉(zhuǎn)換技巧如圖1所示，V1對應(yīng)虛線為等容線，A、B分別是虛線與T2、T1兩線的交點(diǎn)，可以認(rèn)為從B狀態(tài)通過等容升壓到A狀態(tài)，溫度必然升高，所以T2T1。如圖2所示，

42、A、B兩點(diǎn)的溫度相等，從B狀態(tài)到A狀態(tài)壓強(qiáng)增大，體積一定減小，所以V2V1。圖1圖2典例4(多選)(2021華大聯(lián)考)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一系列狀態(tài)變化，其peq f(1,V)圖線如圖所示，變化順序為abcda，圖中ab段延長線過坐標(biāo)原點(diǎn)，cd線段與p軸垂直，da線段與eq f(1,V)軸垂直。則()Aab，壓強(qiáng)減小、溫度不變、體積增大Bbc，壓強(qiáng)增大、溫度降低、體積減小Ccd，壓強(qiáng)不變、溫度降低、體積減小Dda，壓強(qiáng)減小、溫度升高、體積不變AC由圖像可知，ab過程，氣體壓強(qiáng)減小而體積增大，氣體的壓強(qiáng)與體積倒數(shù)成正比，則壓強(qiáng)與體積成反比，氣體發(fā)生的是等溫變化，A項正確；由理想氣體狀態(tài)方程eq

43、 f(pV,T)C可知eq f(p,f(1,V)CT，由題圖可知，圖像上的各點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率即為CT，所以b對應(yīng)的溫度最低，bc過程溫度升高，由圖像可知，同時壓強(qiáng)增大，且體積也增大，B項錯誤；由圖像可知，cd過程，氣體壓強(qiáng)p不變，而體積V變小，由理想氣體狀態(tài)方程eq f(pV,T)C可知?dú)怏w溫度降低，C項正確；由圖像可知，da過程，氣體體積V不變，壓強(qiáng)p變小，由理想氣體狀態(tài)方程eq f(pV,T)C可知，氣體溫度降低，D項錯誤。氣體狀態(tài)變化圖像的分析方法1明確點(diǎn)、線的物理意義：求解氣體狀態(tài)變化的圖像問題，應(yīng)當(dāng)明確圖像上的點(diǎn)表示一定質(zhì)量的理想氣體的一個平衡狀態(tài)，它對應(yīng)著三個狀態(tài)參量；圖像上

44、的某一條直線段或曲線段表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的一個過程。2明確圖像斜率的物理意義：在VT圖像(pT圖像)中，比較兩個狀態(tài)的壓強(qiáng)(或體積)大小，可以比較這兩個狀態(tài)到原點(diǎn)連線的斜率的大小，其規(guī)律是：斜率越大，壓強(qiáng)(或體積)越小；斜率越小，壓強(qiáng)(或體積)越大。3明確圖像面積的物理意義：在pV圖像中，pV圖線與V軸所圍面積表示氣體對外界或外界對氣體所做的功。跟進(jìn)訓(xùn)練1如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A開始，經(jīng)歷兩個過程，先后到達(dá)狀態(tài)B和C。有關(guān)A、B和C三個狀態(tài)溫度TA、TB和TC的關(guān)系，正確的是()ATATB，TBTC BTATB，TBTC DTATC，TBVA，故TBTA；而狀態(tài)B到狀態(tài)

45、C是一個等容過程，有eq f(pB,TB)eq f(pC,TC)，因為pBpC，故TBTC；對狀態(tài)A和C有eq f(2p0f(3,5)V0,TA)eq f(f(3,5)p02V0,TC)，可得TATC，綜上分析可知C項正確。2一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了溫度緩慢升高的變化，如圖所示，pT和VT圖像各記錄了其部分變化過程，求：(1)溫度為600 K時氣體的壓強(qiáng)；(2)在pT圖像上將溫度從400 K升高到600 K的變化過程補(bǔ)充完整。解析(1)氣體從400 K升高到600 K過程中已知p11.0105 Pa，V12.5 m3，T1400 K，V23 m3，T2600 K，由理想氣體狀態(tài)方程有eq f(

46、p1V1,T1)eq f(p2V2,T2)得p2eq f(p1V1T2,T1V2)1.25105 Pa。(2)氣體從T1400 K升高到T3500 K，經(jīng)歷了等容變化，由查理定律eq f(p1,T1)eq f(p3,T3)，得氣體壓強(qiáng)p31.25105 Pa氣體從T3500 K變化到T2600 K，經(jīng)歷了等壓變化，畫出兩段直線如圖。答案(1)1.25105 Pa(2)見解析圖熱力學(xué)定律與能量守恒定律一、熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律1改變物體內(nèi)能的兩種方式(1)做功；(2)熱傳遞。2熱力學(xué)第一定律(1)內(nèi)容：一個熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和。(2)表達(dá)式：UQ

47、W。3能量轉(zhuǎn)化和守恒定律(1)內(nèi)容：能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。(2)第一類永動機(jī)：違背能量守恒定律的機(jī)器被稱為第一類永動機(jī)。它是不可能制成的。二、熱力學(xué)第二定律1常見的兩種表述：(1)克勞修斯表述：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體。(2)開爾文表述：不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響。熱機(jī)工作過程示意圖制冷機(jī)工作過程示意圖2第二類永動機(jī)：違背宏觀熱現(xiàn)象方向性的機(jī)器被稱為第二類永動機(jī)。這類永動機(jī)不違背能量守恒定律，但它違背了熱力學(xué)第二定律，也是不可能制成

48、的。一、易錯易誤辨析(正確的打“”，錯誤的打“”)(1)內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動所具有的動能的總和。()(2)物體吸收熱量，同時對外做功，其內(nèi)能可能增加。()(3)根據(jù)熱力學(xué)定律，熱機(jī)的效率可以達(dá)到100%。()(4)溫度是描述熱運(yùn)動的物理量，一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時兩系統(tǒng)溫度相同。()(5)滿足能量守恒定律的物理過程都能自發(fā)進(jìn)行。()二、教材習(xí)題衍生1(人教版選擇性必修第三冊P53T1改編)用活塞壓縮汽缸里的空氣(可看作理想氣體)，對空氣做了900 J的功，氣體內(nèi)能增加了690 J，則此過程()A氣體從外界吸收熱量210 JB氣體向外界放出熱量210 JC氣體從外界吸收熱量1 11

49、0 JD氣體向外界放出熱量1 110 JB由熱力學(xué)第一定律知UWQ則QUW690 J900 J210 J，故向外界放熱，B項正確。2(人教版選擇性必修第三冊P63T2改編)(多選)下列現(xiàn)象中能夠發(fā)生的是()A一杯熱茶在打開杯蓋后，茶會自動變得更熱B蒸汽機(jī)把蒸汽的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能C桶中混濁的泥水在靜置一段時間后，泥沙下沉，上面的水變清，泥、水自動分離D電冰箱通電后把箱內(nèi)低溫物體的熱量傳到箱外高溫物體CDA選項違背熱力學(xué)第二定律，不可能發(fā)生；B項蒸汽機(jī)的能量損失不可避免，不可能把蒸汽機(jī)的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，違背了熱力學(xué)第二定律，不能發(fā)生；C項泥、水自動分離現(xiàn)象能發(fā)生，不違背熱力學(xué)第二定律，只

50、是系統(tǒng)的勢能減少了；D項中電冰箱消耗了電能，所以不違背熱力學(xué)第二定律，能發(fā)生。故選CD。3(人教版選擇性必修第三冊P64T3改編)用隔板將一絕熱容器隔成A和B兩部分，A中盛有一定質(zhì)量的理想氣體，B為真空(如圖)，現(xiàn)把隔板抽去，A中的氣體自動充滿整個容器(如圖)，這個過程稱為氣體的自由膨脹，下列說法正確的是()圖圖A自由膨脹過程中，氣體分子只做定向運(yùn)動B自由膨脹前后，氣體的壓強(qiáng)不變C自由膨脹前后，氣體的溫度不變D容器中的氣體在足夠長的時間內(nèi)，還能全部自動回到A部分C分子時刻在做無規(guī)則的熱運(yùn)動，故A錯誤；自由膨脹后，溫度不變，體積變大，由氣體狀態(tài)方程可知，壓強(qiáng)變小，故B錯誤；自由膨脹過程中由于不受

51、阻力作用，因此氣體不做功，由于容器絕熱，因此Q0，由UWQ可知，氣體內(nèi)能不變，因此溫度也不變，故C正確；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，氣體向真空的自由膨脹是不可逆的，故D錯誤。 熱力學(xué)第一定律的理解1熱力學(xué)第一定律UQW(1)符號法則。符號WQU外界對物體做功物體吸收熱量內(nèi)能增加物體對外界做功物體放出熱量內(nèi)能減小(2)三種特殊情況。過程含義內(nèi)能變化物理意義絕熱Q0UW外界對物體做的功等于物體內(nèi)能的增加等容W0QU物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加等溫U0WQ外界對物體做的功等于物體放出的熱量2做功和熱傳遞的區(qū)別與聯(lián)系兩種方式做功熱傳遞區(qū)別內(nèi)能變化情況外界對物體做功，物體的內(nèi)能增加；物體對外界做功，物體

52、的內(nèi)能減少物體吸收熱量，內(nèi)能增加；物體放出熱量，內(nèi)能減少從運(yùn)動形式上看做功是宏觀的機(jī)械運(yùn)動向物體的微觀分子熱運(yùn)動的轉(zhuǎn)化熱傳遞是通過分子之間的相互作用，使同一物體的不同部分或不同物體間的分子熱運(yùn)動發(fā)生變化從能量的角度看做功是其他形式的能與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的過程不同物體間或同一物體不同部分之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移能的性質(zhì)變化情況能的性質(zhì)發(fā)生了變化能的性質(zhì)不變聯(lián)系做一定量的功或傳遞一定量的熱量在改變內(nèi)能的效果上是相同的題組突破1(熱力學(xué)第一定律理解)如圖是密閉的汽缸，外力推動活塞P壓縮氣體，對缸內(nèi)氣體做功800 J，同時氣體向外界放熱200 J，缸內(nèi)氣體的()A溫度升高，內(nèi)能增加600 JB溫度升高，內(nèi)能減少20

53、0 JC溫度降低，內(nèi)能增加600 JD溫度降低，內(nèi)能減少200 JA據(jù)題，外界對氣體做功，W800 J，氣體向外散熱，則Q200 J，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得，氣體內(nèi)能的增量UWQ800 J200 J600 J，即內(nèi)能增加600 J；對于一定質(zhì)量的理想氣體，內(nèi)能增加，溫度必然升高，A項正確。2(熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用)(2021山東卷)如圖所示，密封的礦泉水瓶中，距瓶口越近水的溫度越高。一開口向下、導(dǎo)熱良好的小瓶置于礦泉水瓶中，小瓶中封閉一段空氣。擠壓礦泉水瓶，小瓶下沉到底部；松開后，小瓶緩慢上浮，上浮過程中，小瓶內(nèi)氣體()A內(nèi)能減少B對外界做正功C增加的內(nèi)能大于吸收的熱量D增加的內(nèi)能等于吸收的熱量

54、B由于越接近礦泉水瓶口，水的溫度越高，因此小瓶上浮的過程中，小瓶內(nèi)溫度升高，內(nèi)能增加，A錯誤；在小瓶上升的過程中，小瓶內(nèi)氣體的溫度逐漸升高，壓強(qiáng)逐漸減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq f(pV,T)C，氣體體積膨脹，對外界做正功，B正確；由以上分析，小瓶上升時，小瓶內(nèi)氣體內(nèi)能增加，氣體對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律UWQ，由于氣體對外做功，因此吸收的熱量大于增加的內(nèi)能，C、D錯誤。故選B。 熱力學(xué)第二定律的理解及應(yīng)用1熱力學(xué)第二定律的理解與應(yīng)用(1)在熱力學(xué)第二定律的表述中，“自發(fā)地”“不產(chǎn)生其他影響”的含義?！白园l(fā)地”指明了熱傳遞等熱力學(xué)宏觀現(xiàn)象的方向性，不需要借助外界提供能量的幫助?！安划a(chǎn)生其他

55、影響”的含義是發(fā)生的熱力學(xué)宏觀過程只在本系統(tǒng)內(nèi)完成，對周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱力學(xué)方面的影響。如吸熱、放熱、做功等。(2)熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)：熱力學(xué)第二定律的每一種表述，都揭示了大量分子參與宏觀過程的方向性，進(jìn)而使人們認(rèn)識到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性。(3)熱力學(xué)第二定律提示了自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性。如：2兩類永動機(jī)的理解第一類永動機(jī)第二類永動機(jī)不需要任何動力或燃料，卻能不斷地對外做功的機(jī)器從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響的機(jī)器違背能量守恒定律，不可能制成不違背能量守恒定律，但違背熱力學(xué)第二定律，不可能制成題組突破1(熱力學(xué)第二定律的理

56、解)(2020全國卷T33(1)改編)下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化過程的敘述，只違背熱力學(xué)第二定律的是()A汽車通過燃燒汽油獲得動力并向空氣中散熱B冷水倒入保溫杯后，冷水和杯子的溫度都變得更低C某新型熱機(jī)工作時將從高溫?zé)嵩次盏臒崃咳哭D(zhuǎn)化為功，而不產(chǎn)生其他影響D冰箱的制冷機(jī)工作時從箱內(nèi)低溫環(huán)境中提取熱量散發(fā)到溫度較高的室內(nèi)CA項中燃燒汽油產(chǎn)生的內(nèi)能一方面向機(jī)械能轉(zhuǎn)化，同時通過熱傳遞向空氣散熱，這既不違背熱力學(xué)第一定律，也不違背熱力學(xué)第二定律；B項中冷水倒入保溫杯后，沒有對外做功，同時也沒有熱傳遞，內(nèi)能不可能減少，故違背熱力學(xué)第一定律；C項中某新型熱機(jī)工作時將從高溫?zé)嵩次盏臒崃咳哭D(zhuǎn)化為功，必然產(chǎn)生其他

57、影響，故違背熱力學(xué)第二定律；D項中制冷機(jī)消耗電能工作時，從箱內(nèi)低溫環(huán)境中提取熱量散發(fā)到溫度較高的室內(nèi)，發(fā)生了內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，同時對外界產(chǎn)生了影響，這既不違背熱力學(xué)第一定律，也不違背熱力學(xué)第二定律。2(兩類永動機(jī)的理解)關(guān)于兩類永動機(jī)和熱力學(xué)的兩個定律，下列說法正確的是()A第二類永動機(jī)不可能制成是因為違反了熱力學(xué)第一定律B第一類永動機(jī)不可能制成是因為違反了熱力學(xué)第二定律C由熱力學(xué)第一定律可知做功不一定改變內(nèi)能，熱傳遞也不一定改變內(nèi)能，但同時做功和熱傳遞一定會改變內(nèi)能D由熱力學(xué)第二定律可知從單一熱源吸收熱量，完全變成功是可能的D第一類永動機(jī)違反熱力學(xué)第一定律，第二類永動機(jī)違反熱力學(xué)第二定律，A、B兩

58、項錯誤；由熱力學(xué)第一定律可知W0，Q0，但UWQ可以等于0，C項錯誤；由熱力學(xué)第二定律可知D中的現(xiàn)象是可能的，但會引起其他變化。 氣體實(shí)驗定律與熱力學(xué)定律的綜合解決熱力學(xué)定律與氣體實(shí)驗定律的綜合問題的基本思路典例(多選)(2021全國乙卷)如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a(p0、V0、T0)經(jīng)熱力學(xué)過程ab、bc、ca后又回到狀態(tài)a。對于ab、bc、ca三個過程，下列說法正確的是()Aab過程中，氣體始終吸熱Bca過程中，氣體始終放熱Cca過程中，氣體對外界做功Dbc過程中，氣體的溫度先降低后升高Ebc過程中，氣體的溫度先升高后降低ABE氣體從a到b的過程中，體積V不變，壓強(qiáng)p增大，則外界對氣

59、體不做功，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq f(pV,T)C，可知?dú)怏w的溫度T升高，故氣體的內(nèi)能增加，根據(jù)熱力學(xué)第一定律UWQ，可知?dú)怏w從外界吸收熱量，A正確；氣體從c到a的過程中，體積V減小，壓強(qiáng)p不變，則外界對氣體做功，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq f(pV,T)C，可知?dú)怏w的溫度T降低，故氣體的內(nèi)能減少，根據(jù)熱力學(xué)第一定律UWQ，可知?dú)怏w向外界放出熱量，B正確，C錯誤；氣體在b和c狀態(tài)時，pbVbpcVc2p0V0，從b、c連線上任取一點(diǎn)，該點(diǎn)的pVpbVbpcVc，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq f(pV,T)C，可知?dú)怏w從b到c的過程中溫度先升高后降低，D錯誤，E正確。跟進(jìn)訓(xùn)練1(2021全國乙卷T3

60、3仿真題)一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)M開始，經(jīng)狀態(tài)N、Q回到原狀態(tài)M，其pV圖像如圖所示，其中QM平行于橫軸，NQ平行于縱軸，M、N在同一等溫線上。下列說法正確的是()A氣體從狀態(tài)M到狀態(tài)N的過程中溫度先降低后升高B氣體從狀態(tài)N到狀態(tài)Q的過程中溫度先升高后降低C氣體從狀態(tài)N到狀態(tài)Q的過程中放出熱量D氣體從狀態(tài)Q到狀態(tài)M的過程中外界對氣體所做的功大于氣體從狀態(tài)M到狀態(tài)N的過程中氣體對外界所做的功D根據(jù)pV圖像中等溫線的特點(diǎn)可知，氣體從狀態(tài)M到狀態(tài)N的過程中溫度先升高后降低，A錯誤；氣體從狀態(tài)N到狀態(tài)Q的過程中，體積不變，壓強(qiáng)變大，故氣體的溫度升高，內(nèi)能增大，結(jié)合熱力學(xué)第一定律可知，該過程氣體吸收