【學(xué)案與測(cè)評(píng)】高中物理 熱學(xué)課件 魯科選修32

考綱點(diǎn)擊,1.分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)Ⅰ2.阿伏加德羅常數(shù)Ⅰ3.氣體分子運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)分布Ⅰ4.溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，內(nèi)能Ⅰ5.固體的微觀結(jié)構(gòu)、晶體和非晶體Ⅰ6.液晶的微觀結(jié)構(gòu)Ⅰ7.液體的表面張力現(xiàn)象Ⅰ7.液體的表面張力現(xiàn)象Ⅰ8.氣體實(shí)驗(yàn)定律Ⅰ9.理想氣體Ⅰ10.飽和汽、未飽和汽和飽和汽壓Ⅰ11.相對(duì)濕度Ⅰ12.熱力學(xué)第一定律Ⅰ13.能量守恒定律Ⅰ14.熱力學(xué)第二定律Ⅰ15.中學(xué)物理中涉及的國(guó)際單位制的基本單位和其他物理量的單位，包括攝氏度(℃)、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓Ⅰ實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測(cè)分子大?、裥抡n標(biāo)地區(qū)的高考中對(duì)熱學(xué)部分的要求有所降低，對(duì)本部分的考查內(nèi)容比較集中，分子動(dòng)理論、熱力學(xué)定律、考考查的重點(diǎn)．能量守恒定律、氣體實(shí)驗(yàn)定律等內(nèi)容是高2.熱力學(xué)第一定律與理想氣體狀態(tài)方程定性分析可能綜合考查．3.根據(jù)新課標(biāo)地區(qū)的不同考查形式有所差別，可以是選擇題、填空題，也可以是計(jì)算題．4.本部分特點(diǎn)是容量大、綜合性強(qiáng)，聯(lián)系生活、生產(chǎn)比較密切，因此要注意與實(shí)際結(jié)合的題目.備考導(dǎo)讀

第1節(jié)分子動(dòng)理論內(nèi)能一、物體是由大量分子組成的1.分子體積很小；直徑的數(shù)量級(jí)是10－10m.油膜法估測(cè)分子直徑：d＝V/S(V為油滴體積，S為水面上形成的單分子油膜的面積)2.分子質(zhì)量很?。阂话惴肿淤|(zhì)量的數(shù)量級(jí)是10－26kg.3.分子數(shù)目很多(1)阿伏加德羅常數(shù)：1mol的任何物質(zhì)含有微粒數(shù)相同，這個(gè)數(shù)的測(cè)量值NA＝6.02×1023mol－1.(2)阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量和微觀量的橋梁．其中密度，但要切記ρ＝m/V是沒有物理意義的

4.微觀量的估算方法(1)靈活運(yùn)用兩種微觀模型對(duì)液體、固體來(lái)說(shuō)，可以將分子看成是一個(gè)個(gè)緊挨在一起的小球，也可認(rèn)為這些分子是一個(gè)個(gè)緊密排列的立方體．①球體模型：分子的直徑為d＝.②立方體模型：分子的直徑為d＝.這兩種分子模型計(jì)算出的直徑數(shù)量級(jí)相同．(2)牢記一個(gè)橋梁阿伏加德羅常數(shù)NA是一個(gè)聯(lián)系宏觀與微觀的橋梁．如作為宏觀量的摩爾質(zhì)量M、摩爾體積Vmol、密度ρ和作為微觀量的分子直徑d、分子質(zhì)量m、每個(gè)分子的體積V0都可通過(guò)阿伏加德羅常數(shù)聯(lián)系起來(lái).①一個(gè)分子的質(zhì)量：m＝M/NA.②一個(gè)分子所占的體積：V0＝Vmol/NA(在固體、液體中可近似為一個(gè)分子的體積)．③1mol物質(zhì)的體積：Vmol＝M/ρ.④單位質(zhì)量的物體中所含的分子數(shù)：n＝NA/M.⑤質(zhì)量為m的物體所含的分子數(shù)：n＝mNA/M.⑥單位體積的物體中所含的分子數(shù)：n＝ρNA/M.(3)注意一個(gè)問題由于固體和液體中分子間距離較小，可以近似地認(rèn)為分子是緊密地排列在一起的，那么若用Vmol表示摩爾體積，即NA個(gè)分子所具有的總體積，顯然Vmol/NA就可以表示每個(gè)分子的體積．而氣體分子間的距離很大，用Vmol/NA只能表示每個(gè)氣體分子平均占據(jù)的空間，而不是表示分子的體積，那么就可以表示氣體分子間的平均距離了．對(duì)于氣體，其分子不是緊密排列，可根據(jù)總體積和分子數(shù)求出每個(gè)分子占有的體積，應(yīng)使用立方體模型，則立方體的邊長(zhǎng)d＝就是兩分子之間的距離，而非分子直徑．二、分子的熱運(yùn)動(dòng)1.擴(kuò)散現(xiàn)象：相互接觸的物體互相進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象，溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯．2.布朗運(yùn)動(dòng)(1)概念：在顯微鏡下看到的懸浮在液體(或氣體)中的固體微小顆粒的永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做布朗運(yùn)動(dòng)．(2)規(guī)律：顆粒越小，運(yùn)動(dòng)越顯著；溫度越高，運(yùn)動(dòng)越劇烈．3.分子的熱運(yùn)動(dòng)：把分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)．布朗運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)活動(dòng)主體

固體微小顆粒

分子

區(qū)別固體微小顆粒,分子區(qū)別,是微小顆粒的運(yùn)動(dòng)，是比分子大得多的分子團(tuán)的運(yùn)動(dòng)，較大的顆粒不做布朗運(yùn)動(dòng)，但它本身的以及周圍的分子仍在做熱運(yùn)動(dòng)是指分子的運(yùn)動(dòng)，分子無(wú)論大小都做熱運(yùn)動(dòng)，熱運(yùn)動(dòng)不能通過(guò)光學(xué)顯微鏡直接觀察到共同點(diǎn)都是永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)，都隨溫度的升高而變得更加激烈，都是肉眼所不能看見的

聯(lián)系布朗運(yùn)動(dòng)是由于小顆粒受到周圍分子做熱運(yùn)動(dòng)的撞擊力而引起的，它是分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映三、分子之間的相互作用力分子之間同時(shí)存在引力和斥力，如圖所示，分子引力和分子斥力的大小都跟分子之間的距離有關(guān)，都隨分子間的距離增大而減小，但斥力減小得快；都隨分子間距離的減小而增大，但斥力增大得快．分子力是分子引力和分子斥力的合力分子力是斥力還是引力的分界點(diǎn)是r＝r0.當(dāng)r＝r0時(shí)f引＝f斥分子力F＝0.當(dāng)r>r0時(shí)，f引>f斥，分子力表現(xiàn)為引力．當(dāng)r<r0時(shí)，f引<f斥，分子力表現(xiàn)為斥力．當(dāng)r>10r0時(shí)，f引、f斥都十分微弱，分子力可以忽略不計(jì)四、溫度與溫標(biāo)1.熱平衡：兩個(gè)不同溫度的熱學(xué)系統(tǒng)相互作用，最后兩個(gè)系統(tǒng)都具有相同的溫度，我們說(shuō)這兩個(gè)系統(tǒng)達(dá)到了熱平衡．一切熱平衡系統(tǒng)都具有相同的溫度．2.溫度的兩種意義宏觀上表示物體的冷熱程度．微觀上標(biāo)志著分子熱運(yùn)動(dòng)的激烈程度，它是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志．3.兩種溫標(biāo)(1)攝氏溫標(biāo)：?jiǎn)挝粸閿z氏度，符號(hào)℃.在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰的熔點(diǎn)作為0℃，水的沸點(diǎn)作為100℃.(2)熱力學(xué)溫標(biāo)：?jiǎn)挝粸殚_爾文，符號(hào)為K.把－273.15℃作為0K,0K是低溫的極限，它表示所有分子都停止了熱運(yùn)動(dòng)．可以無(wú)限接近，但永遠(yuǎn)不能達(dá)到．(3)兩種溫度的關(guān)系：T＝t＋273.15K和ΔT＝Δt，其中兩種單位制中每一度的間隔是相同的．五、物體的的內(nèi)能1.分子子動(dòng)能(1)做熱熱運(yùn)動(dòng)的分分子具有的的動(dòng)能叫做做分子動(dòng)能能．(2)溫度度是大量分分子平均動(dòng)動(dòng)能的標(biāo)志志，溫度越越高分子的的平均動(dòng)能能越大，對(duì)對(duì)個(gè)別分子子來(lái)講沒有有意義．(3)溫度度相同的不不同種類的的物質(zhì)，它它們分子的的平均動(dòng)能能相同，但但由于不同同種類物質(zhì)質(zhì)的分子質(zhì)質(zhì)量一般不不等，所以以它們分子子的平均速速率一般不不同．(4)分子子的平均動(dòng)動(dòng)能與物體體宏觀機(jī)械械運(yùn)動(dòng)的速速度、動(dòng)能能無(wú)關(guān)．2.分子子勢(shì)能(1)分子子間由于存存在相互作作用而具有有的，大小小由分子間間相對(duì)位置置決定的能能叫做分子子勢(shì)能．(2)分子子勢(shì)能改變變與分子力力做功的關(guān)關(guān)系：分子子力做正功功，分子勢(shì)勢(shì)能減少；；分子力做做負(fù)功，分分子勢(shì)能增增加；分子子力做多少少功，分子子勢(shì)能就改改變多少．．分子勢(shì)能能與分子間間距的關(guān)系系如圖所示示．當(dāng)r＞r0時(shí)，分子子力表現(xiàn)為為引力，隨隨著r的增大，分分子引力做做負(fù)功，分分子勢(shì)能增增加．當(dāng)r＜r0時(shí)，分子子力表現(xiàn)為為斥力，隨隨著r的減小，分分子斥力做做負(fù)功，分分子勢(shì)能增增加．當(dāng)r＝r0時(shí)，分子子勢(shì)能最小小，選兩分分子相距無(wú)無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的的分子勢(shì)能能為零，則則r＝r0時(shí)，分子子勢(shì)能為負(fù)負(fù)值．對(duì)實(shí)際氣體體來(lái)說(shuō)，體體積增大，，分子勢(shì)能能增加；體體積縮小，，分子勢(shì)能能減小3.物體體的內(nèi)能(1)物體體所有分子子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)動(dòng)能和分子子勢(shì)能的總總和叫做物物體的內(nèi)能能．任何物物體都有內(nèi)內(nèi)能，物體體的內(nèi)能跟跟物體的溫溫度和體積積有關(guān)．(2)物體體的內(nèi)能的的決定因素素宏觀因素：：溫度(T)、體積(V)、物質(zhì)的的量(n)．微觀因素：：分子的平平均動(dòng)能、、分子間距距離和物體體內(nèi)部的分分子總數(shù)．．物體的內(nèi)能能與物體宏宏觀的機(jī)械械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)態(tài)無(wú)關(guān)．4.內(nèi)能能與機(jī)械能能的比較項(xiàng)目?jī)?nèi)能機(jī)械能對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)形式熱運(yùn)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)決定因素,物質(zhì)的量、物體的溫度、體積及物態(tài),物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度、離地高度(或相對(duì)于零勢(shì)能面的高度)和彈性形變大小是否為零永遠(yuǎn)不等于零一定條件下可以等于零聯(lián)系在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化阿伏加德羅羅常數(shù)及微微觀量的估估算【點(diǎn)撥】注注意到阿阿伏加德羅羅常數(shù)的“橋梁”作用，及固固、液、氣氣體的結(jié)構(gòu)構(gòu)特征：固固體和液體體分子可以以忽略分子子間的間隙隙，而氣體體分子間的的間隙不能能忽略．【答案】B布朗運(yùn)動(dòng)和和分子熱運(yùn)運(yùn)動(dòng)的比較較(2009·北京卷卷)做布朗朗運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)，得到某某個(gè)觀測(cè)記記錄如圖所所示．圖中中記錄的是是()A.分子子無(wú)規(guī)則運(yùn)運(yùn)動(dòng)的情況況B.某個(gè)個(gè)微粒做布布朗運(yùn)動(dòng)的的軌跡C.某個(gè)個(gè)微粒做布布朗運(yùn)動(dòng)的的速度—時(shí)時(shí)間圖線D.按等等時(shí)間間隔隔依次記錄錄的某個(gè)運(yùn)運(yùn)動(dòng)微粒位位置的連線線【點(diǎn)撥】(1)布布朗運(yùn)動(dòng)是是宏觀顆粒粒的運(yùn)動(dòng)．．(2)布朗朗運(yùn)動(dòng)反映映了分子熱熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)無(wú)規(guī)則性【解析】布朗運(yùn)動(dòng)是是懸浮在液液體(或氣氣體)中的的微小顆粒粒的無(wú)規(guī)則則運(yùn)動(dòng)，而而非分子的的運(yùn)動(dòng)，故故A錯(cuò)誤；；布朗運(yùn)動(dòng)動(dòng)是無(wú)規(guī)則則的，所以以微粒沒有有固定的運(yùn)運(yùn)動(dòng)軌跡，，故B錯(cuò)誤誤；對(duì)于某某個(gè)微粒而而言在不同同時(shí)刻的速速度大小和和方向均是是不確定的的，所以無(wú)無(wú)法確定其其在某一個(gè)個(gè)時(shí)刻的速速度，故也也就無(wú)法描描繪其速度度—時(shí)間圖圖線，故C錯(cuò)誤，D正確．【答案】D2.觀察察布朗運(yùn)動(dòng)動(dòng)時(shí)，下列列說(shuō)法正確確的是()A.溫度度越高，布布朗運(yùn)動(dòng)越越明顯B.大氣氣壓強(qiáng)的變變化對(duì)布朗朗運(yùn)動(dòng)有較較大影響C.懸浮浮顆粒越大大，布朗運(yùn)運(yùn)動(dòng)越明顯顯D.布朗朗運(yùn)動(dòng)就是是構(gòu)成懸浮浮顆粒的物物質(zhì)的分子子熱運(yùn)動(dòng)【解析】液體分子不不停地做無(wú)無(wú)規(guī)則的運(yùn)運(yùn)動(dòng)，不斷斷地撞擊微微粒，當(dāng)液液體溫度升升高時(shí)，液液體分子的的運(yùn)動(dòng)速度度就大，因因而對(duì)微粒粒的碰撞作作用就強(qiáng)，，布朗運(yùn)動(dòng)動(dòng)就越明顯顯，大氣壓壓強(qiáng)的變化化對(duì)布朗運(yùn)運(yùn)動(dòng)沒有影影響．另外外微粒的大大小對(duì)布朗朗運(yùn)動(dòng)的激激烈程度也也有影響，，當(dāng)微粒很很小時(shí)，在在某一瞬間間跟它碰撞撞的分子個(gè)個(gè)數(shù)就少，，撞擊作用用的不平衡衡性表現(xiàn)得得越明顯，，布朗運(yùn)動(dòng)動(dòng)也就越明明顯；微粒粒較大時(shí)，，在某一瞬瞬間跟它碰碰撞的分子子個(gè)數(shù)就多多，撞擊作作用的不平平衡性表現(xiàn)現(xiàn)得越不明明顯，可以以認(rèn)為撞擊擊作用幾乎乎平衡，因因而布朗運(yùn)運(yùn)動(dòng)就不明明顯，甚至至觀察不到到．由此可可以判斷選選項(xiàng)A正確確．【答案】A分子力、分分子勢(shì)能及及物體的內(nèi)內(nèi)能(高考改編編題)如圖圖為兩分子子系統(tǒng)的勢(shì)勢(shì)能Ep與兩分子間間距離r的關(guān)系曲線線．下列說(shuō)說(shuō)法正確的的是()A.當(dāng)r大于r1時(shí)，分子間間的作用力力表現(xiàn)為引引力B.當(dāng)r小于r1C.當(dāng)r等于r2時(shí)，分子間的作用力為零D.在r由r1變到r2的過(guò)程中，分子間的作用力做負(fù)功【點(diǎn)撥】注注意分子子間距跟分分子力、分分子勢(shì)能的的關(guān)系．【解析析】分子間間距等等于r0時(shí)分子子勢(shì)能能最小小，即即r0＝r2.當(dāng)r小于r1時(shí)分子子力表表現(xiàn)為為斥力力；當(dāng)當(dāng)r大于r1小于r2時(shí)分子子力表表現(xiàn)為為斥力力；當(dāng)當(dāng)r大于r2時(shí)分子子力表表現(xiàn)為為引力力，A、B錯(cuò)誤誤，C正確確．在在r由r1變到r2的過(guò)程程中，，分子子斥力力做正正功，，分子子勢(shì)能能減小小，D錯(cuò)誤誤．【答案案】C3.如如圖圖所示示，甲甲分子子固定定在坐坐標(biāo)原原點(diǎn)O，乙分分子位位于r軸上距距原點(diǎn)點(diǎn)為r3的位置置．虛虛線分分別表表示分分子間間斥力力f斥和引引力A.從r3到r1做加速運(yùn)動(dòng)，從r1向O做減速運(yùn)動(dòng)B.從r3到r2做加速運(yùn)動(dòng)，從r2到r1做減速運(yùn)動(dòng)C.從r3到r1，分子勢(shì)能先減少后增加D.從r3到r1，分子勢(shì)能先增加后減少【解析析】由題圖圖可知知分子子在r3到r1之間分分子力力表現(xiàn)現(xiàn)為引引力，，乙分分子做做加速速運(yùn)動(dòng)動(dòng)，在在r1到O之間分分子表表現(xiàn)為為斥力力，乙乙分子子做減減速運(yùn)運(yùn)動(dòng)，，所以以從r3到r1，分子子勢(shì)能能一直直減少少，從從r1到O分子勢(shì)勢(shì)能一一直增增加，，故A選項(xiàng)項(xiàng)正確確．【答案案】A物體內(nèi)內(nèi)能是是對(duì)分分子而而言的的，它它是組組成物物體所所有分分子熱熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)的動(dòng)動(dòng)能和和分子子勢(shì)能能的總總和，，它是是狀態(tài)態(tài)量，，其大大小與與溫度度、體體積及及物體體所含含分子子數(shù)有有關(guān)．．對(duì)這這些理理解不不透徹徹往往往容易易出錯(cuò)錯(cuò)．下列說(shuō)說(shuō)法中中正確確的是是()A.溫溫度度低的的物體體內(nèi)能能小B.溫溫度低低的物物體分分子運(yùn)運(yùn)動(dòng)的的平均均速率率小C.做做加加速運(yùn)運(yùn)動(dòng)的的物體體，由由于速速度越越來(lái)越越大，，因此此物體體分子子的平平均動(dòng)動(dòng)能越越來(lái)越越大D.溫溫度度低的的銅塊塊與溫溫度高高的鐵鐵塊相相比，，分子子平均均動(dòng)能能小【錯(cuò)解解】A，因因?yàn)闇販囟鹊偷?，平平均?dòng)動(dòng)能就就小，，所以以內(nèi)能能就小小，所所以應(yīng)應(yīng)選A.B，由由動(dòng)能能公式式Ek＝mv2可知，，速率率越小小動(dòng)能能就越越小，，而溫溫度低低的物物體分分子平平均動(dòng)動(dòng)能小小，所所以速速率也也小，，所以以應(yīng)選選B.C，由由加速速運(yùn)動(dòng)動(dòng)的規(guī)規(guī)律我我們了了解到到，物物體的的速度度大小小由初初速度度、加加速度度和時(shí)時(shí)間決決定，，隨著著時(shí)間間的推推移，，速度度越來(lái)來(lái)越快快，再再由動(dòng)動(dòng)能公公式Ek＝mv2可知，，物體體動(dòng)能能也越越來(lái)越越大，，所以以應(yīng)選選C.第2節(jié)節(jié)固固體、、液體體與氣氣體一、氣氣體1.描描述述氣體體狀態(tài)態(tài)的物物理量量研究氣氣體的的性質(zhì)質(zhì)時(shí)，，通常常用溫溫度、、體積積、壓壓強(qiáng)等等物理理量來(lái)來(lái)描述述一定定質(zhì)量量的氣氣體的的狀態(tài)態(tài)，這這三個(gè)個(gè)物理理量被被稱為為氣體體的狀狀態(tài)參參量．．1.溫溫度度T(t)(1)物理理意義義：宏宏觀上上表示示物體體的冷冷熱程程度，，微觀觀上標(biāo)標(biāo)志著著物體體中分分子平平均動(dòng)動(dòng)能的的大小小．(2)國(guó)國(guó)際單單位：：開爾爾文，，符號(hào)號(hào)：K.常用單單位有有：攝攝氏度度，符符號(hào)℃.2.體體積積V(1)定義義：氣氣體體的體體積宏宏觀上上等于于容器器的容容積，，微觀觀上則則表示示氣體體分子子所能能達(dá)到到的空空間．．(2)國(guó)際際單位位：立立方米米，符符號(hào)：：m3.且1m3＝103dm3(L)＝106cm3(mL)．．3.壓壓強(qiáng)強(qiáng)p(1)產(chǎn)生生原因因及決決定因因素宏觀：：氣體體作用用在器器壁單單位面面積上上的壓壓力，，大小小取決決于分分子數(shù)數(shù)密度度和溫溫度T.微觀觀：：大大量量氣氣體體分分子子無(wú)無(wú)規(guī)規(guī)則則熱熱運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)對(duì)對(duì)器器壁壁碰碰撞撞產(chǎn)產(chǎn)生生的的，，大大小小取取決決于于單單位位體體積積內(nèi)內(nèi)的的分分子子數(shù)數(shù)(分分子子數(shù)數(shù)密密度度)和和分分子子平平均均速速度度．．(2)氣氣體體壓壓強(qiáng)強(qiáng)的的微微觀觀解解釋釋氣體體的的壓壓強(qiáng)強(qiáng)是是大大量量氣氣體體分分子子頻頻繁繁地地碰碰撞撞器器壁壁而而產(chǎn)產(chǎn)生生的的．．氣氣體體的的壓壓強(qiáng)強(qiáng)就就是是大大量量氣氣體體分分子子作作用用在在器器壁壁單單位位面面積積上上的的平平均均作作用用力力．．氣氣體體分分子子的的平平均均動(dòng)動(dòng)能能越越大大，，分分子子越越密密，，對(duì)對(duì)單單位位面面積積器器壁壁產(chǎn)產(chǎn)生生的的壓壓力力就就越越大大，，氣氣體體的的壓壓強(qiáng)強(qiáng)就就越越大大．．(3)國(guó)國(guó)際際單單位位：：帕帕斯斯卡卡，，符符號(hào)號(hào)：：Pa，，且且1atm＝＝1.013×105Pa＝＝76cmHg.以上上三三個(gè)個(gè)參參量量的的大大小小決決定定了了氣氣體體所所處處的的狀狀態(tài)態(tài)．．在在質(zhì)質(zhì)量量不不變變的的情情況況下下，，p、V、T相互互影影響響，，只只有有一一個(gè)個(gè)參參量量改改變變是是不不可可能能的的，，至至少少要要有有兩兩個(gè)個(gè)或或三三個(gè)個(gè)參參量量同同時(shí)時(shí)改改變變．．(4)氣氣體體壓壓強(qiáng)強(qiáng)與與大大氣氣壓壓強(qiáng)強(qiáng)的的區(qū)區(qū)別別氣體體的的壓壓強(qiáng)強(qiáng)是是由由于于氣氣體體分分子子頻頻繁繁碰碰撞撞器器壁壁而而產(chǎn)產(chǎn)生生的的．．壓壓強(qiáng)強(qiáng)的的大大小小跟跟兩兩個(gè)個(gè)因因素素有有關(guān)關(guān)：：①氣體體分分子子的的平平均均動(dòng)動(dòng)能能，，②分子子的的密密集集程程度度．．一一般般情情況況下下不不考考慮慮氣氣體體本本身身的的重重量量，，所所以以同同一一容容器器內(nèi)內(nèi)氣氣體體的的壓壓強(qiáng)強(qiáng)處處處處相相等等．．但但大大氣氣壓壓在在宏宏觀觀上上可可以以看看成成是是大大氣氣受受地地球球吸吸引引而而產(chǎn)產(chǎn)生生的的重重力力而而引引起起的的(例例如如在在估估算算地地球球大大氣氣的的總總重重量量時(shí)時(shí)可可以以用用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)大大氣氣壓壓乘乘以以地地球球表表面面積積)．．2.氣氣體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)定律(1)氣氣體的等等溫變化化——玻玻意耳定定律①內(nèi)容：：一定質(zhì)質(zhì)量的氣氣體，在在溫度不不變的情情況下，，壓強(qiáng)和和體積成成反比．．②公式：：＝或p1V1＝p2V2＝常量量．③條件：：氣體的的質(zhì)量一一定，溫溫度不變變．④p-V圖象———等溫線線：一定定質(zhì)量的的某種氣氣體在p-V圖上的等等溫線是是一條雙雙曲線，，如圖所所示狀態(tài)態(tài)M經(jīng)過(guò)等溫溫變化到到狀態(tài)N，矩形的的面積相相等，在在圖中溫溫度T1<T2.⑤p-圖象：：由pV＝CT，可得p＝CT，斜率k＝CT，即斜率率越大，，溫度越越高，且且直線過(guò)過(guò)原點(diǎn)，，如圖所所示，可可知T1<T2.二、液體體1.液液體的表表面張力力(1)在在液體內(nèi)內(nèi)部分子子間引力力和斥力力處于平平衡狀態(tài)態(tài)，液體體表面層層里的分分子要比比液體內(nèi)內(nèi)部稀疏疏一些，，分子力力表現(xiàn)為為引力，，使液面面具有收收縮的趨趨勢(shì)．(2)方方向：跟跟液面的的分界面面垂直．．(3)浸浸潤(rùn)和不不浸潤(rùn)是是液體表表面張力力的表現(xiàn)現(xiàn)．2.液液晶(1)特特點(diǎn)：既既具有液液體的流流動(dòng)性，，又像某某些晶體體那樣具具有光學(xué)學(xué)各向異異性．(2)主主要應(yīng)用用：液晶晶顯示屏屏．三、飽和和汽、飽飽和汽壓壓與空氣氣的濕度度1.飽飽和汽與與未飽和和汽(1)飽飽和汽：：與液體體處于動(dòng)動(dòng)態(tài)平衡衡的蒸汽汽．(2)未未飽和汽汽：沒有有達(dá)到飽飽和狀態(tài)態(tài)的蒸汽汽．2.飽飽和汽壓壓(1)定定義：飽飽和汽所所具有的的壓強(qiáng)．．(2)特點(diǎn)：：液體的飽和和汽壓與溫度度有關(guān)，溫度度越高，飽和和汽壓越大，，且飽和汽壓壓與飽和汽的的體積無(wú)關(guān)．．3.空氣的的濕度(1)定義：：空氣的干濕濕程度．(2)描述濕濕度的物理量量：①絕對(duì)濕度：：空氣中所含含水蒸氣的壓壓強(qiáng)．②相對(duì)濕度：：空氣中水蒸蒸氣的壓強(qiáng)與與同一溫度時(shí)時(shí)水的飽和汽汽壓的比．四、固體分類舉例幾何形狀物理性質(zhì)熔點(diǎn)晶體單晶體單晶硅、食鹽等有規(guī)則各向異性確定多晶體糖塊、各種金屬等沒有規(guī)則各向同性確定非晶體玻璃、松香、橡膠、瀝青等沒有規(guī)則各向同性不確定特別提醒(1)只要是是具有各向異異性的固體一一定是晶體，，而且是單晶晶體．(2)只要要是有確定熔熔點(diǎn)的固體一一定是晶體，，但無(wú)法確定定是單晶體還還是多晶體；；反之，一定定是非晶體．．(3)晶體體和非晶體在在一定條件下下可以相互轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化．固體、液體的的特性問題(1)下列說(shuō)說(shuō)法中正確的的是()A.黃金可可以切割加工工成任意形狀狀，所以是非非晶體B.同一種種物質(zhì)只能形形成一種晶體體C.單晶體體的所有物理理性質(zhì)都是各各向異性的D.玻璃沒沒有確定的熔熔點(diǎn)，也沒有有規(guī)則的幾何何形狀(2)經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證明，表面面張力的大小小與液體的種種類、溫度和和邊界長(zhǎng)度有有關(guān)，我們把把某種液體在在一定溫度下下單位邊界長(zhǎng)長(zhǎng)度的表面張張力大小定義義為這種液體體的表面張力力系數(shù)，它的的大小反映了了液體表面張張力作用的強(qiáng)強(qiáng)弱．如圖所所示是測(cè)量表表面張力系數(shù)數(shù)的一種方法法．若已知金金屬環(huán)質(zhì)量m＝0.10kg，半徑徑為r＝0.20m，當(dāng)用T＝1.15N的力向上上提金屬環(huán)時(shí)時(shí)，恰好可以以將金屬環(huán)提提離液面，求求該種液體的的表面張力系系數(shù)α.(g＝9.80m/s2)【點(diǎn)撥】(1)根據(jù)晶晶體與非晶體體的特性區(qū)別別解答．(2)由題目目中表面張力力系數(shù)的定義義，列平衡方方程解答．【解析】所有的金屬都都是晶體，因因而黃金也是是晶體，只是是因?yàn)槎嗑w體內(nèi)部小晶粒粒的排列雜亂亂無(wú)章，才使使黃金沒有規(guī)規(guī)則的幾何形形狀，A錯(cuò)誤誤；同一種物物質(zhì)可以形成成多種晶體，，如碳可以形形成金剛石和和石墨兩種晶晶體，B錯(cuò)誤誤；單晶體的的物質(zhì)性質(zhì)各各向異性是指指某些物理性性質(zhì)各向異性性，有些物理理性質(zhì)各向同同性，C錯(cuò)誤誤；玻璃是非非晶體，因而而沒有確定的的熔點(diǎn)和規(guī)則則的幾何形狀狀，D正確．．【答案】(1)D(2)6.77×10－－2N/m1.(2010··海南卷)下列說(shuō)法正確確的是________．A.當(dāng)一定定質(zhì)量的氣體體吸熱時(shí)，其其內(nèi)能可能減減小B.玻璃、、石墨和金剛剛石都是晶體體，木炭是非非晶體C.單晶體體有固定的熔熔點(diǎn)，多晶體體和非晶體沒沒有固定的熔熔點(diǎn)D.當(dāng)液體體與大氣相接接觸時(shí)，液體體表面層內(nèi)的的分子所受其其他分子作用用力的合力總總是指向液體體內(nèi)部E.氣體分分子單位時(shí)間間內(nèi)與單位面面積器壁碰撞撞的次數(shù)，與與單位體積內(nèi)內(nèi)氣體的分子子數(shù)和氣體溫溫度有關(guān)【解析】一定質(zhì)量的氣氣體吸熱時(shí)，，如果同時(shí)對(duì)對(duì)外做功，且且做的功大于于吸收的熱量量，則內(nèi)能減減小，A正確確；玻璃是非非晶體，B錯(cuò)錯(cuò)誤；多晶體體也有固定的的熔點(diǎn)，C錯(cuò)錯(cuò)誤；液體表表面層內(nèi)的分分子液體內(nèi)部部分子間距離離的密度都大大于大氣，因因此分子力的的合力指向液液體內(nèi)部，D正確；氣體體分子單位時(shí)時(shí)間內(nèi)與單位位面積器壁碰碰撞的次數(shù)，，決定氣體的的壓強(qiáng)，因此此與單位體積積內(nèi)分子數(shù)和和氣體的溫度度有關(guān)，E正正確．【答案】ADE氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)產(chǎn)生與計(jì)算一位質(zhì)量為60kg的的同學(xué)為了表表演“輕功””，他用打氣氣筒給4只相相同的氣球充充以相等質(zhì)量量的空氣(可可視為理想氣氣體)，然后后將這4只氣氣球以相同的的方式放在水水平放置的木木板上，在氣氣球的上方放放置一輕質(zhì)塑塑料板，如圖圖所示(1)關(guān)于氣氣球內(nèi)氣體的的壓強(qiáng)，下列列說(shuō)法正確的的是()A.等于大大氣壓強(qiáng)B.是由于于氣體重力而而產(chǎn)生的C.是由于于氣體分子之之間的斥力而而產(chǎn)生的D.是由于于大量氣體分分子的碰撞而而產(chǎn)生的(2)在這這位同學(xué)慢慢慢站上輕輕質(zhì)塑料板板中間位置置的過(guò)程中中，球內(nèi)氣氣體溫度可可視為不變變．下列說(shuō)說(shuō)法正確的的是()A.球內(nèi)內(nèi)氣體體積積變大B.球內(nèi)氣氣體體積變變小C.球內(nèi)內(nèi)氣體內(nèi)能能變大D.球球內(nèi)氣體內(nèi)內(nèi)能變小(3)為了了估算氣球球內(nèi)氣體的的壓強(qiáng)，這這位同學(xué)在在氣球的外外表面涂上上顏料，在在輕質(zhì)塑料料板面和氣氣球一側(cè)表表面貼上間間距為2.0cm的方格紙紙．表演結(jié)結(jié)束后，留下氣球與與方格紙接接觸部分的的“印跡”如圖所示．．若表演時(shí)時(shí)大氣壓強(qiáng)強(qiáng)為1.013×105Pa，取g＝10m/s2，則氣球內(nèi)內(nèi)氣體的壓壓強(qiáng)為________Pa.(取四四位有效數(shù)數(shù)字)氣球在沒有有貼方格紙紙的下層木木板上也會(huì)會(huì)留下“印印跡”，這這一“印跡跡”面積與與方格紙上上留下的““印跡”面面積存在什什么關(guān)系【點(diǎn)撥】(1)氣球球內(nèi)氣體的的壓強(qiáng)與大大氣壓強(qiáng)的的區(qū)別．(2)溫度度不變時(shí)，，一定質(zhì)量量的氣體，，壓強(qiáng)與體體積的關(guān)系系【解析】(1)氣球球中的氣體體壓強(qiáng)等于于大氣壓強(qiáng)強(qiáng)與氣球材材料本身的的彈力產(chǎn)生生的壓強(qiáng)之之和，A錯(cuò)錯(cuò)誤；氣球球內(nèi)氣體的的壓強(qiáng)是由由于大量氣氣體分子不不斷的碰撞撞氣球壁產(chǎn)產(chǎn)生的，D正確；B、C錯(cuò)誤誤．(2)變化化過(guò)程中，，氣球內(nèi)的的氣體溫度度不變，則則內(nèi)能不變變，C、D錯(cuò)誤．人人站上去，，氣球內(nèi)氣氣體壓強(qiáng)變變大，由理理想氣體狀狀態(tài)方程＝＝常數(shù)，可可知?dú)怏w的的體積縮小小，A錯(cuò)誤誤，B正確確．(3)數(shù)格格可知人的的壓力的作作用面積約約為0.15m2，由此可以以算出人產(chǎn)產(chǎn)生的壓強(qiáng)強(qiáng)，與大氣氣壓相加可可以算出氣氣球內(nèi)氣體體的壓強(qiáng)為為1.053×105Pa.氣球球和氣體本本身的重力力很少，可可忽略不計(jì)計(jì)，所以氣氣球上下的的印記大小小相同．【答案】(1)D(2)B(3)1.053×105Pa面積積相同點(diǎn)睛筆記氣體壓強(qiáng)的的計(jì)算方法法(1)液體體封閉的氣氣體的壓強(qiáng)強(qiáng)的確定①平衡衡法法：：選選與與氣氣體體接接觸觸的的液液體體為為研研究究對(duì)對(duì)象象進(jìn)進(jìn)行行受受力力分分析析，，利利用用它它的的受受力力平平衡衡，，求求出出氣氣體體的的壓壓強(qiáng)強(qiáng)．．②取等等壓壓面面法法：：根根據(jù)據(jù)同同種種液液體體同同一一水水平平液液面面處處于于壓壓強(qiáng)強(qiáng)相相等等，，在在連連接接器器內(nèi)內(nèi)靈靈活活選選取取等等壓壓面面，，由由兩兩側(cè)側(cè)壓壓強(qiáng)強(qiáng)相相等等建建立立方方程程求求出出壓壓強(qiáng)強(qiáng)．．(2)固固體體(活活塞塞和和氣氣缸缸)封封閉閉的的氣氣體體壓壓強(qiáng)強(qiáng)的的確確定定由于于該該固固體體必必定定受受到到被被封封閉閉氣氣體體的的壓壓力力，，所所以以可可以以對(duì)對(duì)該該固固體體進(jìn)進(jìn)行行受受力力分分析析，，由由平平衡衡條條件件建建立立方方程程，，來(lái)來(lái)找找出出氣氣體體壓壓強(qiáng)強(qiáng)與與其其他他力力的的關(guān)關(guān)系系．．(3)加加速速運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)系系統(tǒng)統(tǒng)中中封封閉閉氣氣體體壓壓強(qiáng)強(qiáng)的的確確定定選與與氣氣體體接接觸觸的的液液柱柱或或活活塞塞等等為為研研究究對(duì)對(duì)象象進(jìn)進(jìn)行行受受力力分分析析，，利利用用牛牛頓頓第第二二定定律律列列方方程程求求解解2.(2009··全全國(guó)國(guó)卷卷Ⅰ)下列列說(shuō)說(shuō)法法正正確確的的是是()A.氣氣體體對(duì)對(duì)器器壁壁的的壓壓強(qiáng)強(qiáng)就就是是大大量量氣氣體體分分子子作作用用在在器器壁壁單單位位面面積積上上的的平平均均作作用用力力B.氣氣體體對(duì)對(duì)器器壁壁的的壓壓強(qiáng)強(qiáng)就就是是大大量量氣氣體體分分子子單單位位時(shí)時(shí)間間作作用用在在器器壁壁上上的的平平均均沖沖量量C.氣氣體體分分子子熱熱運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的的平平均均動(dòng)動(dòng)能能減減少少，，氣氣體體的的壓壓強(qiáng)強(qiáng)一一定定減減小小D.單單位位體體積積的的氣氣體體分分子子數(shù)數(shù)增增加加，，氣氣體體的的壓壓強(qiáng)強(qiáng)一一定定增增大大【解解析析】】根據(jù)據(jù)壓壓強(qiáng)強(qiáng)的的定定義義A正正確確，，B錯(cuò)錯(cuò)誤誤．．氣氣體體分分子子熱熱運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的的平平均均動(dòng)動(dòng)能能減減小小，，說(shuō)說(shuō)明明溫溫度度降降低低，，但但不不能能說(shuō)說(shuō)明明壓壓強(qiáng)強(qiáng)也也一一定定減減小小，，C錯(cuò)錯(cuò)誤誤．．單單位位體體積積的的氣氣體體分分子子增增加加，，但但溫溫度度降降低低氣氣體體的的壓壓強(qiáng)強(qiáng)有有可可能能減減小小，，D錯(cuò)錯(cuò)誤誤．．【答案】A氣體實(shí)驗(yàn)定律律的有關(guān)計(jì)算算一定質(zhì)量的理理想氣體由狀狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)D，其有關(guān)數(shù)據(jù)據(jù)如圖甲所示示，若狀態(tài)D的壓強(qiáng)是2×104Pa.(1)求狀態(tài)態(tài)A的壓強(qiáng)．(2)請(qǐng)?jiān)谝乙覉D中畫出該該狀態(tài)變化過(guò)過(guò)程的p-T圖象，并分別別標(biāo)出A、B、C、D各個(gè)狀態(tài)，不不要求寫出計(jì)計(jì)算過(guò)程．【點(diǎn)撥】讀出V-T圖上各點(diǎn)的體體積和溫度，，由理想氣體體狀態(tài)方程即即可求出各點(diǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)強(qiáng)．【解析】(1)據(jù)理想想氣體狀態(tài)方方程：則pA＝＝4×104Pa.(2)由理想想氣體狀態(tài)方方程可分別求求出：pB＝＝16×104Pa.pC＝＝4×104Pa.所以可得p-T圖象及A、B、C、D各個(gè)狀態(tài)如圖圖所示．【答案】見解析3.(高考改編題題)一定質(zhì)量理想想氣體的狀態(tài)態(tài)經(jīng)歷了如圖圖所示的ab、bc、cd、da四個(gè)過(guò)程，其其中bc的延長(zhǎng)線通過(guò)過(guò)原點(diǎn)，cd垂直于ab且與水平軸平平行，da與bc平行，則氣體體體積在()A.ab過(guò)程中不斷減減小B.bc過(guò)程中保持不不變C.cd過(guò)程中不斷增增加D.da過(guò)程中保持不不變【解析】首先，因?yàn)閎c的延長(zhǎng)線通過(guò)過(guò)原點(diǎn)，所以以bc是等容線，即即氣體體積在在bc過(guò)程中保持不不變，B正確確；ab是等溫線，壓壓強(qiáng)減小則體體積增大，A錯(cuò)誤；cd是等壓線，溫溫度降低則體體積減小，C錯(cuò)誤；連接接aO交cd于e，則ae是等容線，即即Va＝Ve，因?yàn)閂d<Ve，所以Vd＜Va，所以da過(guò)程中體積變變化，D錯(cuò)誤誤．【答案】B晶體和非晶體體如圖是兩種不不同物質(zhì)的熔熔化曲線，根根據(jù)曲線下列列選項(xiàng)中組合合正確的是()①是晶體②是晶體③是非晶體④是非晶體A.①②B.①③C.①④D.③④【點(diǎn)撥】晶體開始熔化化，熔化時(shí)晶晶體吸收的熱熱量全部用來(lái)來(lái)破壞規(guī)則的的排列，溫度度不發(fā)生變化化．而對(duì)非晶晶體加熱，固固體先變軟，，然后變?yōu)檎痴硿院艽蟮牡囊后w，溫度度不斷升高．．【解析】晶體在熔化過(guò)過(guò)程中，不斷斷吸熱，但溫溫度卻保持不不變(熔點(diǎn)對(duì)對(duì)應(yīng)的溫度)．而非晶體體沒有固定的的熔點(diǎn)，不斷斷加熱，非晶晶體先變軟，，然后熔化，，溫度卻不斷斷上升，因此此，a對(duì)應(yīng)的的是晶體，b對(duì)應(yīng)的是非非晶體．選項(xiàng)項(xiàng)①④正確．【答案】C4.關(guān)于晶晶體和非晶體體，下列說(shuō)法法正確的是()A.有規(guī)則則幾何外形的的固體一定是是晶體B.晶體的的各向同性是是由于組成它它的微粒是按按照一定的規(guī)規(guī)則排列的，，具有空間上上的周期性C.晶體一一定具有各向向異性的特點(diǎn)點(diǎn)D.某些物物質(zhì)微粒能夠夠形成幾種不不同的空間分分布【解析】有規(guī)則幾何外外形的固體不不一定是晶體體，因?yàn)橐部煽梢杂萌斯さ牡姆椒ㄊ构腆w體有規(guī)則的幾幾何外形．多多晶體是由許許多雜亂無(wú)章章的小晶體組組成的，它就就沒有確定的的幾何外形，，在不同方向向上其物理性性質(zhì)是相同的的．某些物質(zhì)質(zhì)微粒能夠形形成幾種不同同的空間分布布，如碳原子子的層狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成為石墨，，碳原子的等等距結(jié)構(gòu)成為為金剛石．【答案】D一端封閉開口口向下豎直放放置的U形管管，如圖所示示，設(shè)兩管中中水銀柱高度度差為h，水銀密度為為ρ，外界大氣壓壓強(qiáng)為p0，則封閉端氣氣體的壓強(qiáng)為為多大？【錯(cuò)解】p0＋ρgh【正確】誤認(rèn)為開口端端水銀柱高度度小于封閉端端水銀高度是是由于封閉端端氣體壓強(qiáng)大大于外界大氣氣壓強(qiáng)，所以以水銀才從左左管流向右管管，直至水銀銀柱的高度差差產(chǎn)生的壓強(qiáng)強(qiáng)等于氣體壓壓強(qiáng)跟外界壓壓強(qiáng)之差為止止，因而得出出p＝p0＋ρgh.這是由于不不理解氣體在在一定狀態(tài)下下總是處于平平衡狀態(tài)，因因而必須根據(jù)據(jù)平衡原理來(lái)來(lái)確定在某一一狀態(tài)下的壓壓強(qiáng)．為了確定氣體體在某一狀態(tài)態(tài)下的壓強(qiáng)，，可先選擇跟跟封閉端氣體體接觸的分界界面，如圖中中虛線所示，，取分界面上上A、B兩點(diǎn)以及開口口處水銀面上上一點(diǎn)C，根據(jù)平衡原原理，氣體壓壓強(qiáng)p＝pA＝pB，外界大壓強(qiáng)強(qiáng)為p0，對(duì)于水銀面面C，滿足p＋ρgh＝p0，可得p＝p0－ρgh.【答案】p0－ρgh第3節(jié)熱力力學(xué)定律與能能量守恒定律律一、熱力學(xué)學(xué)第一定律和和能量守恒定定律1.改變內(nèi)內(nèi)能的兩種方方式——做功功和熱傳遞(1)等效性性：做功和熱熱傳遞在改變變物體的內(nèi)能能上是等效的的．(2)本質(zhì)區(qū)區(qū)別2.內(nèi)能變變化——熱力力學(xué)第一定律律(1)內(nèi)容：：一個(gè)熱力學(xué)學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能能增量等于外外界向它傳遞遞的熱量與外外界對(duì)它所做做的功的和．．(3)溫度、、內(nèi)能、熱量量、功之間的的區(qū)別概念,溫度,內(nèi)能,熱量,功含義,表示物體的冷冷熱程度，是是物體分子平平均動(dòng)能大小小的標(biāo)志，它它是大量分子子熱運(yùn)動(dòng)的集集體表現(xiàn)，對(duì)對(duì)個(gè)別分子沒沒有意義,物體內(nèi)所有分分子動(dòng)能和勢(shì)勢(shì)能的總和，，它是由大量量分子的熱運(yùn)運(yùn)動(dòng)和分子的的相對(duì)位置所所決定的能,是熱傳遞過(guò)程程中內(nèi)能的改改變量，熱量量用來(lái)量度熱熱傳遞過(guò)程中中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的的多少,做功過(guò)程是機(jī)機(jī)械能和其他他形式的能(包括內(nèi)能)之間的轉(zhuǎn)化化關(guān)系,溫度和內(nèi)能是是狀態(tài)量，熱熱量和功則是是過(guò)程量．熱熱傳遞的前提提條件是存在在溫差，傳遞遞的是熱量而而不是溫度，，實(shí)質(zhì)上是內(nèi)內(nèi)能的轉(zhuǎn)移3.能的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化和守恒定定律(1)內(nèi)容：：能量既不會(huì)會(huì)憑空產(chǎn)生，，也不會(huì)憑空空消失，只能能從一個(gè)物體體轉(zhuǎn)移到另一一個(gè)物體(熱熱傳遞)，從從一種形式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化成另一種種形式(做功功)，在轉(zhuǎn)移移或轉(zhuǎn)化過(guò)程程中其總量保保持不變．(2)應(yīng)用步步驟①先弄清系統(tǒng)變變化過(guò)程中有有幾種形式的的能量在轉(zhuǎn)化化或轉(zhuǎn)移．②分析初、末狀狀態(tài)，確定ΔΔE增、ΔE減各為多少．③由ΔE增＝ΔE減列式求求解．．二、熱熱力力學(xué)第第二定定律1.熱熱力力學(xué)第第二定定律的的兩種種表述述表述一一(按按照熱熱傳導(dǎo)導(dǎo)的方方向性性來(lái)表表述)：熱熱量不不可能能自發(fā)發(fā)地從從低溫溫物體體傳到到高溫溫物體體．表述二二(按按照機(jī)機(jī)械能能與內(nèi)內(nèi)能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化過(guò)過(guò)程的的方向向性來(lái)來(lái)表述述)：：不可可能從從單一一熱源源吸收收熱量量，全全部對(duì)對(duì)外做做功，，而不不產(chǎn)生生其他他影響響．它它也可可以表表述為為：第第二類類永動(dòng)動(dòng)機(jī)是是不可可能制制成的的．這兩種種表述述是等等效的的，可可以從從一種種表述述導(dǎo)出出另一一種表表述．．2.熱熱力力學(xué)第第二定定律的的實(shí)質(zhì)質(zhì)：揭揭示了了大量量分子子參與與的宏宏觀過(guò)過(guò)程的的方向向性，，使人人們認(rèn)認(rèn)識(shí)到到自然然界中中進(jìn)行行的涉涉及熱熱現(xiàn)象象的宏宏觀過(guò)過(guò)程都都具有有方向向性．．3.熵熵增增加原原理：：在任任何自自然過(guò)過(guò)程中中，一一個(gè)孤孤立系系統(tǒng)的的總熵熵不會(huì)會(huì)減小小，所所以也也可以以從這這一角角度理理解熱熱力學(xué)學(xué)第二二定律律，即即自發(fā)發(fā)的宏宏觀過(guò)過(guò)程總總是向向無(wú)序序更大大的方方向發(fā)發(fā)展．．5.熱熱力力學(xué)第第一定定律和和熱力力學(xué)第第二定定律的的關(guān)系系熱力學(xué)學(xué)第一一定律律是和和熱現(xiàn)現(xiàn)象有有關(guān)的的物理理過(guò)程程中能能量守守恒的的特殊殊表達(dá)達(dá)形式式，而而第二二定律律指出出了能能量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化與與守恒恒能否否實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的條條件和和過(guò)程程的方方向，，指出出了一一切變變化過(guò)過(guò)程的的自然然發(fā)展展是不不可逆逆的，，除非非靠外外界影影響，，所以以二者者既相相互聯(lián)聯(lián)系又又相互互補(bǔ)充充．6.兩兩類類永動(dòng)動(dòng)機(jī)的的比較較第一類類永動(dòng)動(dòng)機(jī),第二類類永動(dòng)動(dòng)機(jī)不不需要要任何何動(dòng)力力或燃燃料，，卻能能不斷斷地對(duì)對(duì)外做做功的的機(jī)器器,從單一一熱源源吸收收熱量量，全全部對(duì)對(duì)外做做功，，而不不產(chǎn)生生其他他影響響的機(jī)機(jī)器違違背能能量守守恒，，不可可能制制成,不違背背能量量守恒恒，違違背熱熱力學(xué)學(xué)第二二定律律，不不可能能制成成三、能能源與與環(huán)境境能能源的的開發(fā)發(fā)和利利用1.能能量量耗散散集中度度較高高因而而也是是有序序度較較高的的能量量(如如機(jī)械械能、、電能能、化化學(xué)能能等)，當(dāng)當(dāng)它們們變?yōu)闉榄h(huán)境境的內(nèi)內(nèi)能后后，就就成為為更加加分散散因而而也是是無(wú)序序性更更大的的能量量．我我們無(wú)無(wú)法把把這些些分散散的內(nèi)內(nèi)能重重新收收集起起來(lái)再再加以以利用用，這這樣的的轉(zhuǎn)化化過(guò)程程叫做做能量量耗散散．2.能能量量品質(zhì)質(zhì)降低低各種形形式的的能量量向內(nèi)內(nèi)能的的轉(zhuǎn)化化，是是無(wú)序序程度度較小小的狀狀態(tài)向向無(wú)序序程度度較大大的狀狀態(tài)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化，，是能能夠自自動(dòng)發(fā)發(fā)生，，全部部發(fā)生生的，，而內(nèi)內(nèi)能向向機(jī)械械能的的轉(zhuǎn)化化是有有條件件的．．即環(huán)環(huán)境中中必須須存在在著溫溫度差差．因因而內(nèi)內(nèi)能不不能全全部轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為為機(jī)械械能而而不引引起其其他變變化．．因此此，從從可被被利用用的價(jià)價(jià)值來(lái)來(lái)看，，內(nèi)能能與機(jī)機(jī)械能能、電電能等等相比比較是是一種種低品品質(zhì)的的能源源．3.節(jié)節(jié)約約能源源能量耗耗散雖雖然不不能使使能的的總量量減少少，卻卻會(huì)導(dǎo)導(dǎo)致能能量品品質(zhì)的的降低低，它它實(shí)際際上將將能量量從高高度有有用的的形式式變?yōu)闉椴淮蟠罂衫玫牡男问绞剑使誓芰苛侩m然然不會(huì)會(huì)減少少但能能源會(huì)會(huì)越來(lái)來(lái)越少少，所所以要要節(jié)約約能源源．熱力學(xué)學(xué)第一一定律律的應(yīng)應(yīng)用(2010·四四川模模擬)(1)密密閉有有空氣氣的薄薄塑料料瓶因因降溫溫而變變扁，，關(guān)于于此過(guò)過(guò)程中中瓶?jī)?nèi)內(nèi)空氣氣(不不計(jì)分分子勢(shì)勢(shì)能)說(shuō)法法正確確的是是________．A.內(nèi)內(nèi)能能增大大，放放出熱熱量B.內(nèi)內(nèi)能減減小，，吸收收熱量量C.內(nèi)內(nèi)能能增大大，對(duì)對(duì)外界界做功功D.內(nèi)內(nèi)能能減小小，外外界對(duì)對(duì)其做做功(2)空氣氣壓縮縮機(jī)在在一次次壓縮縮過(guò)程程中，，活塞塞對(duì)氣氣缸中中的氣氣體做做功為為2.0×105J，同同時(shí)氣氣體的的內(nèi)能能增加加了1.5×105J．試試問：：此壓壓縮過(guò)過(guò)程中中，氣氣體________(填“吸收”或“放出”)的熱熱量等等于________J.【點(diǎn)撥撥】(1)溫溫度是是分子子平均均動(dòng)能能的標(biāo)標(biāo)志．．(2)弄弄清符號(hào)法法則和符號(hào)號(hào)的含義是是掌握熱力力學(xué)第一定定律的關(guān)鍵鍵．【解析】(1)不計(jì)計(jì)分子勢(shì)能能，空氣內(nèi)內(nèi)能由溫度度決定，隨隨溫度降低低而減小，，A、C錯(cuò)錯(cuò)誤；薄塑塑料瓶因降降溫而變扁扁、空氣體體積減小，，外界壓縮縮空氣做功功，D正確確；空氣內(nèi)內(nèi)能減小、、外界對(duì)空空氣做功，，根據(jù)能量量守恒定律律可知空氣氣向外界放放熱，B錯(cuò)錯(cuò)誤．(2)由熱熱力學(xué)第一一定律W＋Q＝ΔU，得Q＝ΔU－W＝－5×104J，說(shuō)明氣氣體放出熱熱量5×104J.【答案】(1)D(2)放放出5×1041.下列列說(shuō)法中正正確的是()A.物體體吸熱后溫溫度一定升升高B.物體體溫度升高高一定是因因?yàn)槲樟肆藷崃緾.0℃的冰化為0℃的水的過(guò)程程中內(nèi)能不不變D.100℃的水變?yōu)?00℃的水蒸氣的的過(guò)程中內(nèi)內(nèi)能增大【解析】吸熱后物體體溫度不一一定升高，，例如冰熔熔化為水或或水沸騰時(shí)時(shí)都需要吸吸熱，而溫溫度不變，，這時(shí)吸熱熱后物體內(nèi)內(nèi)能的增加加表現(xiàn)為分分子勢(shì)能的的增加，A錯(cuò)誤．做做功也可以以使物體溫溫度升高，，例如用力力多次來(lái)回回彎曲鐵絲絲，彎曲點(diǎn)點(diǎn)鐵絲的溫溫度會(huì)明顯顯升高，這這是做功增增加了物體體的內(nèi)能，，使溫度上上升，B錯(cuò)錯(cuò)誤．冰化化為水時(shí)要要吸熱，內(nèi)內(nèi)能中的分分子動(dòng)能不不變，但分分子勢(shì)能增增加，因此此內(nèi)能增加加，C錯(cuò)誤誤．水沸騰騰時(shí)要吸熱熱，內(nèi)能中中的分子動(dòng)動(dòng)能不變但但分子勢(shì)能能增加，所所以內(nèi)能增增大，D正正確．【答案】D能量守恒定定律的應(yīng)用用(2010·徐匯區(qū)區(qū)模擬)(1)圖a、b是潮潮汐發(fā)電示示意圖．漲漲潮時(shí)開閘閘，水由通通道進(jìn)入海海灣水庫(kù)蓄蓄水，待水水面升至最最高點(diǎn)時(shí)關(guān)關(guān)閉閘門(見圖a)．當(dāng)落潮潮時(shí)，開閘閘放水發(fā)電電(見圖b)．設(shè)海海灣水庫(kù)面面積為5.0×108m2，平均潮差差為3.0m，一一天漲落潮潮兩次，發(fā)發(fā)電的平均均能量轉(zhuǎn)化化率為10%，則一一天內(nèi)發(fā)電電的平均功功率約為(ρ海水取1.0×103kg/m3，g取10m/s2)()A.2.6×104×104kWC.2.6×105kWD.5.2×105kW(2)下圖圖為雙水庫(kù)庫(kù)潮汐電站站原理示意意圖．兩個(gè)個(gè)水庫(kù)之間間始終保持持著水位差差，可以全全天發(fā)電．．漲潮時(shí)，，閘門的開開關(guān)情況是是________；落潮時(shí)時(shí)閘門的開開關(guān)情況是是________．從能量量的角度說(shuō)說(shuō)，該電站站是將海水水的________轉(zhuǎn)化為為水輪機(jī)的的動(dòng)能，再再推動(dòng)發(fā)電電機(jī)發(fā)電．．2.若一一氣泡從湖湖底上升到到湖面的過(guò)過(guò)程中溫度度保持不變變，將氣泡泡內(nèi)的氣體體視為理想想氣體，氣氣泡從湖底底上升到湖湖面的過(guò)程程中對(duì)外界界做了0.6J的的功，則此此過(guò)程中的的氣泡________(填填“吸收”或“放出”)的熱量是是________J．氣泡到達(dá)湖湖面后，溫溫度上升的的過(guò)程中又又對(duì)外界做做了0.1J的功功，同時(shí)吸吸收了0.3J的的熱量，則則此過(guò)程中中，氣泡內(nèi)內(nèi)氣體內(nèi)能能增加了________J.【解析】第一個(gè)過(guò)程程溫度不變變則內(nèi)能不不變，所以以需要從外外界吸收能能量來(lái)對(duì)外外做功，吸吸收的能量量和對(duì)外做做功的值相相等．第二二個(gè)過(guò)程，，吸收的能能量多于對(duì)對(duì)外做功，，則多出的的部分增加加了氣體的的內(nèi)能．【答案】吸收0.60.2熱力學(xué)第二二定律的應(yīng)應(yīng)用用兩種不同同的金屬絲絲組成一個(gè)個(gè)回路，接接觸點(diǎn)1插插在熱水中中，接觸點(diǎn)點(diǎn)2插在冷冷水中，如如圖所示，，電流計(jì)指指針會(huì)發(fā)生生偏轉(zhuǎn)，這這就是溫差差發(fā)電現(xiàn)象象，這一實(shí)實(shí)驗(yàn)是否違違反熱力學(xué)學(xué)第二定律律？熱水和和冷水的溫溫度是否會(huì)會(huì)發(fā)生變化化？簡(jiǎn)述這這一過(guò)程中中能的轉(zhuǎn)化化情況．【點(diǎn)撥】準(zhǔn)確把握熱熱力學(xué)第二二定律是解解答本題的的關(guān)鍵．點(diǎn)睛筆記(1)第二二類永動(dòng)機(jī)機(jī)——沒有有冷凝器，，只有單一一熱源．它它從單一熱熱源吸收熱熱量全部做做功，而不不引起其他他變化．這這種永動(dòng)機(jī)機(jī)不可能制制成，雖然然不違反機(jī)機(jī)械能守恒恒定律，但但違反了機(jī)機(jī)械能和內(nèi)內(nèi)能轉(zhuǎn)化的的方向性(單一熱源源指溫度均均勻且恒定定的熱源)．(2)一一切與熱熱現(xiàn)象有有關(guān)的宏宏觀過(guò)程程都具有有方向性性，是不不可逆的的．【解析】】溫差發(fā)電電現(xiàn)象中中產(chǎn)生了了電能是是因?yàn)闊釤崴械牡膬?nèi)能減減少，一一部分轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為電電能，一一部分傳傳遞給冷冷水，該該過(guò)程熱熱水溫度度降低，，但并沒沒有將熱熱水的內(nèi)內(nèi)能完全全轉(zhuǎn)化為為電能，，此過(guò)程程對(duì)冷水水產(chǎn)生了了影響，，使冷水水的溫度度升高了了，所以以并不違違反熱力力學(xué)第二二定律．．【答案】】見解析3.下下列說(shuō)法法正確的的是()A.機(jī)機(jī)械能全全部變成成內(nèi)能是是不可能能的B.第第二類永永動(dòng)機(jī)不不可能制制成功的的原因是是因?yàn)槟苣芰考炔徊粫?huì)憑空空產(chǎn)生，，也不會(huì)會(huì)憑空消消失，只只能從一一個(gè)物體體轉(zhuǎn)移到到另一個(gè)個(gè)物體，，或者從從一種形形式轉(zhuǎn)化化成另一一種形式式C.根根據(jù)熱力力學(xué)第二二定律可可知，熱熱量不可可能從低低溫物體體傳到高高溫物體體D.從從單一熱熱源吸收收的熱量量全部變變成功是是可能的的【解析】】機(jī)械能可可以完全全轉(zhuǎn)變?yōu)闉閮?nèi)能，，比如運(yùn)運(yùn)動(dòng)的物物體因?yàn)闉槟Σ炼Ｏ聛?lái)來(lái)，A錯(cuò)錯(cuò)誤；第第二類永永動(dòng)機(jī)不不違反能能量守恒恒定律，，但違反反了熱力力學(xué)第二二定律，，B錯(cuò)誤誤；由熱熱力學(xué)第第二定律律的內(nèi)容容可知，，C錯(cuò)誤誤；只有有D是正正確的．．該情形形可以實(shí)實(shí)現(xiàn)，但但要引起起其他變變化．【答案】】D在分析物物理問題題時(shí)要注注意進(jìn)一一步挖掘掘題中的的隱含條條件，從從而找到到解決問問題的關(guān)關(guān)鍵如圖所示示，一端端開口的的圓筒中中插入光光滑活塞塞，其中中密閉了了一段理理想氣體體，其狀狀態(tài)參量量為p0、V0、T0，在與外外界無(wú)熱熱交換的的情況下下，先壓壓縮氣體體到p1、V1、T1狀態(tài)，再再讓氣體體膨脹到到p2、V2、T2狀態(tài)，若若V1＜V0＜V2，則()A.T1＞T0＞T2B.T1＝T0＝T2C.T1＜T0＜T2D.無(wú)無(wú)法判斷斷【錯(cuò)解】】由理想氣氣體狀態(tài)態(tài)方程＝＝可知，，T與V、p均有關(guān)系系．此題題只提供供了體積積之間的的關(guān)系，，而沒有有壓強(qiáng)p1、p2、p3的大小關(guān)關(guān)系，分分析題意意可知壓壓強(qiáng)也不不相等，，所以無(wú)無(wú)法判斷斷，應(yīng)選選D.【正解】】從題目給給出的條條件，V1＜V0＜V2和“與外界無(wú)無(wú)熱交換換”，根據(jù)熱熱力學(xué)第第一定律律，我們們可以知知道，從從V0→V1的過(guò)程，，氣體體體積減小小，外界界對(duì)氣體體做功，，而系統(tǒng)統(tǒng)吸放熱熱為零，，則內(nèi)能能一定增增加，理理想氣體體內(nèi)能增增加意味味著溫度度升高，，所以T1＞T0.從狀態(tài)1經(jīng)經(jīng)過(guò)狀態(tài)0到到狀態(tài)2，氣氣體體積膨脹脹，氣體對(duì)外外做功，內(nèi)能能減少，溫度度降低，所以以T0＞T2，可得T1＞T0＞T2.本題的正確確選項(xiàng)為A.【答案】A實(shí)驗(yàn)用油膜膜法估測(cè)分子子的大小實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.用油膜膜法估測(cè)分子子的直徑．2.學(xué)習(xí)一一種估測(cè)分子子大小數(shù)量級(jí)級(jí)的方法．實(shí)驗(yàn)原理用油膜法測(cè)定定分子大小的的原理是：用用累積法則出出油滴的體積積V0，根據(jù)溶液濃濃度算出純油油酸的體積V，測(cè)出油滴形形成單分子油油膜層的面積積S，如果把分子子看做球形，，就可算出油油酸分子的直直徑d＝.分子雖然然很小，但分分子間有空隙隙，除一些有有機(jī)物質(zhì)的大大分子以外，，一般物質(zhì)分分子直徑的數(shù)數(shù)量級(jí)都是10－10m.本實(shí)驗(yàn)采用使使油酸在水面面上形成一層層單分子的油油膜的方法，，估測(cè)分子的的大小，油酸酸是一種脂肪肪酸，它的分分子和水有很很強(qiáng)的親和力力，當(dāng)它浮于于水面時(shí)，能能形成一個(gè)單單分子層油膜膜，如果油膜膜分子可以大大致看做球形形，油膜的厚厚度就是分子子的直徑，如如圖所示．實(shí)驗(yàn)器材用酒精稀釋過(guò)過(guò)的油酸、滴滴管、痱子粉粉、淺盤及水水、玻璃板、、彩筆、量筒筒、坐標(biāo)紙．．實(shí)驗(yàn)步驟1.配制制油酸酒精溶溶液，取1mL的油酸酸滴入酒精中中配制成500mL的的油酸酒精溶溶液．2.用滴管管或注射器將將事先配制好好的油酸酒精精溶液一滴一一滴地滴入量量筒中，記下下量筒內(nèi)增加加一定體積(例如1mL)時(shí)的滴滴數(shù)，算出一一滴油酸酒精精溶液的體積積．3.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)時(shí)先向邊長(zhǎng)長(zhǎng)為30～40cm的的淺盤里倒入入約2cm深的水，然然后將痱子粉粉或石膏粉均均勻地撒在水水面上用滴管管往水面上滴滴一滴油酸酒酒精溶液，油油酸立即在水水面上散開形形成一塊薄膜膜．4.待油酸酸薄膜的形狀狀穩(wěn)定后，將將玻璃板放在在淺盤上，然然后將油酸膜膜的形狀用彩彩筆畫在玻璃璃板上．5.將畫有有油酸膜輪廓廓的玻璃板放放在坐標(biāo)紙上上，算出油酸酸薄膜的面積積S.求面積時(shí)以以坐標(biāo)紙上邊邊長(zhǎng)為1cm的正方形形為單位．?dāng)?shù)數(shù)出輪廓內(nèi)正正方形的個(gè)數(shù)數(shù)，不足半個(gè)個(gè)的舍去，多多于半個(gè)的算算一個(gè)．6.根據(jù)配配制的油酸酒酒精溶液的濃濃度，算出一一滴溶液中純純油酸的體積積V.根據(jù)一滴純純油酸的體積積V和薄膜的面積積S即可算出油酸酸薄膜的厚度度d＝V/S，即油酸分子子的大?。畬?shí)驗(yàn)次數(shù),量筒內(nèi)增加1mL溶液時(shí)的滴數(shù),輪廓內(nèi)的小格子數(shù),輪廓面積S12數(shù)據(jù)處理根據(jù)上面記錄錄的數(shù)據(jù)，完完成以下表格格．實(shí)驗(yàn)次數(shù),一滴純油酸的體積V,分子的直徑(m),平均值