人教版物理（中職）類 第三單元 熱現(xiàn)象及應(yīng)用 知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

第三單元

熱現(xiàn)象及應(yīng)用一、分子動(dòng)理論：

1、分子動(dòng)理論的內(nèi)容是：①物質(zhì)由分子組成；②一切物體的分子都永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。③分子間存在相互作用的引力和斥力。④分子間存在間隙。

2、物質(zhì)的組成：（1）物質(zhì)是由大量分子組成的；（2）我們把10的乘方數(shù)叫做數(shù)量級(jí)，數(shù)量級(jí)通常用10-n或者10n表示。（3）一般分子直徑的數(shù)量級(jí)是10-10m。物理學(xué)上用A（埃）表示。1A=10-10m。

（4）阿伏伽德羅常數(shù)：NA=6.02x1023/mol。1

mol（摩爾）的任何物質(zhì)中都含有6.02x1023個(gè)分子。1

mol（摩爾）的體積是22.4升。

（5）測(cè)定分子的大小可以用單分子油膜法?！坝糜湍しü罍y(cè)分子大小”實(shí)驗(yàn)的科學(xué)依據(jù)是：

①將油膜看成單分子油膜。②不考慮各油酸分子間間隙③將油膜分子看成球形

如：用油膜法估測(cè)油分子的大小的實(shí)驗(yàn)中，體積為V的油滴，在水面上形成近似圓形的單分子油膜，油膜直徑為D，則油分子的直徑大約為（油膜的高度幾乎是1個(gè)油分子的直徑，所以用體積/面積就是直徑的高度，所以D=V/π(D/2)2=4V/πD2

二、分子熱運(yùn)動(dòng)：

1、分子熱運(yùn)動(dòng)：（1）實(shí)驗(yàn)依據(jù)：擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)。（2）特點(diǎn)：物體中的大量分子都在不停的做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)。溫度越高，分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈。2、擴(kuò)散現(xiàn)象：（1）定義：大量分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的物質(zhì)遷移現(xiàn)象（或不同物質(zhì)互相接觸時(shí)彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象）叫擴(kuò)散現(xiàn)象。物質(zhì)都是從濃度高的的地方往濃度較低的地方遷移。（2）擴(kuò)散的條件：eq\o\ac(○,1)、不同物質(zhì)。eq\o\ac(○,2)相互接觸。

注意：①擴(kuò)散現(xiàn)象只能發(fā)生在不同物質(zhì)之間，同種物質(zhì)不能發(fā)生擴(kuò)散；②擴(kuò)散現(xiàn)象只能在不同物質(zhì)相互接觸時(shí)，才能發(fā)生擴(kuò)散，不相互接觸不能發(fā)生擴(kuò)散。

③固體、液體、氣體之間都能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象。

④任何用眼睛直接觀察到的現(xiàn)象都不是擴(kuò)散現(xiàn)象。

⑤任何物質(zhì)在任何狀態(tài)下都能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，但氣體間擴(kuò)散最快，固體間擴(kuò)散的最慢。（3）擴(kuò)散現(xiàn)象表明：

eq\o\ac(○,1)一切物質(zhì)都在不停的做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，并且溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，擴(kuò)散的越快。eq\o\ac(○,2)分子間存在間隙，eq\o\ac(○,3)影響分子擴(kuò)散快慢的因素是：溫度。溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行越快。

三、布朗運(yùn)動(dòng)：

1、布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象簡(jiǎn)介：

1827年英國(guó)植物學(xué)家布朗用顯微鏡觀察懸浮在水中的花粉，發(fā)現(xiàn)花粉顆粒在水中不停地在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，后來(lái)就把懸浮顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做布朗運(yùn)動(dòng)。注意布朗運(yùn)動(dòng)肉眼是看不見，用光學(xué)顯微鏡才能觀察到的，但觀察到的不是物質(zhì)的分子。

2、介紹布朗運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：①布朗運(yùn)動(dòng)是永不停息的，②布朗運(yùn)動(dòng)隨著溫度的升高而愈加劇烈。③懸浮的顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。顆粒大了，布朗運(yùn)動(dòng)不明顯，甚至觀察不到。

3、布朗運(yùn)動(dòng)的成因：是懸浮在液體中的小顆粒受到各個(gè)方向的液體分子的撞擊不平衡造成的。

4、布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮的固體微粒的運(yùn)動(dòng)，不是物質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)。但它反映和證明了分子的熱運(yùn)動(dòng)。注意：①布朗運(yùn)動(dòng)在任何溫度下都會(huì)發(fā)生。

②擴(kuò)散現(xiàn)象直接證實(shí)了組成物體的分子總是不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；布朗運(yùn)動(dòng)卻是間接地證實(shí)了組成物體的分子總是不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。說(shuō)明：擴(kuò)散現(xiàn)象、氣體容易被壓縮、水和酒精混合后的體積小于原來(lái)的體積之和，都說(shuō)明分子之間有間隙。

四、分子間相互作用力：

1、分子間同時(shí)存在相互作用的引力和斥力。對(duì)外表現(xiàn)的效果與分子間的距離大小有關(guān)。

2、分子間的引力使得固體和液體都具有一定的體積。

3、分子間的斥力使得固體和液體很難被壓縮。

4、分子間引力和斥力都隨分子間距離增大而減小。但斥力隨分子間距離增大而減小得更快些。

5、分子間引力和斥力的大小跟分子間距離的關(guān)系：

①當(dāng)r=r0時(shí)，分子間的引力與斥力平衡，分子間作用力為零，分子出于平衡位置，r0為分子直徑的數(shù)量級(jí)，約為10-10m，距離為r0的位置叫做平衡位置。

②當(dāng)分子間距離r＜r0時(shí)，引力和斥力都隨距離減小而增大，但斥力增加得更快，因此分子力表現(xiàn)為斥力。(此時(shí)引力仍然存在)

③當(dāng)r＞r0時(shí)，引力和斥力都隨距離的增大而減小，但是斥力減小的更快，因而分子間的作用力表現(xiàn)為引力。(此時(shí)斥力仍然存在)

④當(dāng)分子距離的數(shù)量級(jí)大于10

r0（10-9m）時(shí)，分子間的作用力變得十分微弱，可以忽略不計(jì)了。

五、氣體的壓強(qiáng)與溫度：

1、氣體的狀態(tài)參量：（1）氣體的狀態(tài)：在一定的條件下，氣體會(huì)處于一定的狀態(tài)，又稱平衡狀態(tài)。

（2）狀態(tài)參量：用來(lái)描述氣體狀態(tài)的物理量叫氣體的狀態(tài)參量，它們是溫度、體積、壓強(qiáng)。

2、溫度（T）：（1）溫度定義：宏觀：溫度表示物體的冷熱程度。微觀：溫度標(biāo)志著物體內(nèi)部分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度；溫度是物體分子平均動(dòng)能標(biāo)志。（2）溫標(biāo)：溫度的數(shù)值表示法．①攝氏溫標(biāo)：規(guī)定在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰水混合物的溫度為0℃，沸水的溫度為100℃，中間分成100等份，每一份為1℃，通常用t表示，單位為攝氏度（℃）．

②熱力學(xué)溫標(biāo)：規(guī)定－273.15℃為零度，通常用T表示，單位為開爾文（K）．

③兩種溫標(biāo)的關(guān)系：T=

t

+

273.15K,；粗略地表示T=

t

+

273K

.

（3）用熱力學(xué)溫度和攝氏溫度表示溫度的間隔是相同的，即物體升高或降低的溫度用開爾文和攝氏度表示在數(shù)值上是相同的.

3、體積（V）：（1）氣體的體積：指氣體分子所充滿的容器間體積，即為容器的容積．（2）單位：m3、

1L=10-3m3=1dm3

4、氣體壓強(qiáng)(P)（1）單位面積上大量氣體分子對(duì)容器壁的壓力叫做氣體的壓強(qiáng).用符號(hào)P表示.（2）氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因：大量氣體分子對(duì)器壁頻繁碰撞而產(chǎn)生的.

氣體的壓強(qiáng)是由氣體的重力產(chǎn)生的（3）壓強(qiáng)的單位：在國(guó)際單位制中，壓強(qiáng)的單位是帕斯卡（Pa）,1Pa

=1N/m.；常用單位：“標(biāo)準(zhǔn)大氣壓”（符號(hào)是atm）和“毫米汞柱”（符號(hào)是mmHg）,

1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=1.013×105Pa，760mmHg=1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（4）氣體壓強(qiáng)的大小決定因素：一定質(zhì)量的氣體的壓強(qiáng)，微觀上決定與①分子的密度（單位體積內(nèi)的分子數(shù)）②分子的平均速率；宏觀上是由氣體的體積和溫度決定的。

5、氣體的體積、壓強(qiáng)、溫度間的關(guān)系。（1）一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，體積減小，壓強(qiáng)增大。（2）一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，溫度升高，體積增大。（3）一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，溫度升高，壓強(qiáng)增大。

注意：對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，如果溫度、體積和壓強(qiáng)這三個(gè)量都不改變，就說(shuō)氣體處于一定狀態(tài)中。如果三個(gè)量中有兩個(gè)發(fā)生了改變或者三個(gè)都發(fā)生了改變，就說(shuō)氣體的狀態(tài)發(fā)生了改變，只有一個(gè)參量改變其他參量不變的情況是不會(huì)發(fā)生的。

六、分子的動(dòng)能與勢(shì)能：

1、分子的動(dòng)能：（1）、分子的動(dòng)能：分子因?yàn)椴煌５刈鰺o(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫分子動(dòng)能（2）大量分子的運(yùn)動(dòng)速率不盡相同，因此各個(gè)分子的動(dòng)能并不相同。（3）、分子的平均動(dòng)能：物體里所有分子的動(dòng)能的平均值（4）、溫度升高，物體分子的熱運(yùn)動(dòng)加劇，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能也增加，溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能越大。（5）、決定因素：溫度是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志

2、分子的勢(shì)能：（1）、分子勢(shì)能：由相互作用的分子之間的相對(duì)位置決定的勢(shì)能。（2）、決定分子勢(shì)能的因素：①分子勢(shì)能與分子間距離大小，②分子勢(shì)能與物體的狀態(tài)和體積有關(guān)。（3）分子勢(shì)能的大小隨間距的變化在r=r0兩側(cè)是不同的：①當(dāng)r＞r0，分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，隨著分子間距的增大，需不斷克服分子引力做功，分子勢(shì)能增大；分子間距減小，分子力做功，分子勢(shì)能減?。?/p>

②當(dāng)r＜r0，分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，隨著分子間距的增大（仍在斥力范圍內(nèi)），分子力不斷做功，分子勢(shì)能減??；分子間距減小，需克服分子力做功，分子勢(shì)能增大．

③當(dāng)r=r0時(shí)，Ep最?。ㄗ⒁庾钚〔灰欢榱悖?/p>

七、熱力學(xué)能（內(nèi)能）

1、熱力學(xué)能（內(nèi)能）：（1）物體中所有分子的動(dòng)能和勢(shì)能的總和叫做物體的熱力學(xué)能，也叫內(nèi)能。注：一切物體都具有內(nèi)能。（2）熱力學(xué)能是大量分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)和分子間的相互作用的共同結(jié)果。（3）決定物體內(nèi)能的因素：溫度和體積。

2、改變熱力學(xué)能（內(nèi)能）的途徑：（1）做功可以改變物體的內(nèi)能：①外界克服摩擦力做功，使物體的內(nèi)能增加；

②壓縮氣體做功，使氣體內(nèi)能增加。③物體對(duì)外做功，物體的內(nèi)能減小，溫度降低；外界對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能增大，溫度升高。（2）熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。熱傳遞有傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射三種方式。當(dāng)外界向物體傳遞熱量時(shí)，物體的熱力學(xué)能增加；當(dāng)物體向外界傳遞熱量時(shí)，物體的熱力學(xué)能減少。

①對(duì)流：依靠液體或氣體本身的流動(dòng)而實(shí)現(xiàn)的熱傳遞過(guò)程，叫對(duì)流。②傳導(dǎo)：熱由物體高溫處傳向低溫處或由一個(gè)高溫體傳到另一個(gè)低溫體，而不同時(shí)伴隨內(nèi)能的變化物質(zhì)的流動(dòng)，這種熱傳遞的方式程叫熱傳遞，其實(shí)質(zhì)是靠分子間的碰撞來(lái)變換能量而實(shí)現(xiàn)熱傳遞。③輻射：熱量的傳遞既不依靠物質(zhì)的流動(dòng)，又不依靠分子的碰撞，而是借助于不同波長(zhǎng)的電磁波來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種傳熱方式就是輻射。（3）做功和熱傳遞對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的

3．內(nèi)能和機(jī)械能的區(qū)別：①內(nèi)能是由大量分子的熱運(yùn)動(dòng)和分子間的相對(duì)位置所決定的能量；機(jī)械能是由于物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)而具有的能量。②任何物體的內(nèi)能一定不等于0，而機(jī)械能可以為0。③物體可以同時(shí)具有內(nèi)能和機(jī)械能。

4、實(shí)質(zhì)：做功改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是：內(nèi)能和其它形式的能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程；

熱傳遞改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是：物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。

5、溫度、內(nèi)能和熱量的區(qū)別和聯(lián)系

①區(qū)別：溫度是表示物體冷熱程度的物理量，內(nèi)能是一種形式的能，它是物體內(nèi)所有分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和。它跟溫度是不同的兩個(gè)概念。但又有密切的聯(lián)系，物體的溫度升高，它的內(nèi)能就增大，溫度降低，內(nèi)能就減小。在熱傳遞過(guò)程中，傳遞能的多少叫做熱量。在熱傳遞的過(guò)程中，熱量從高溫物體傳向低溫物體，高溫物體放出了多少焦耳的熱量，它的內(nèi)能就減少多少焦耳；而低溫物體吸收了多少焦耳的熱量，它們內(nèi)能就增加了多少焦耳。②聯(lián)系：在不發(fā)生物態(tài)變化時(shí)，物體吸收熱量，它的內(nèi)能增加，溫度升高；物體放出熱量，它的內(nèi)能減少，溫度降低。八、熱力學(xué)第一定律：

1、內(nèi)容：熱力學(xué)能的增加量等于外界對(duì)物體做的功和物體從外界吸收的熱量之和。這個(gè)關(guān)系叫做熱力學(xué)第一定律。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：ΔU=W+Q

ΔU—物體內(nèi)能的變化量，W—外界對(duì)物體做的功（或物體對(duì)外界做的功）

2、與熱力學(xué)第一定律相匹配的符號(hào)法則做功W

熱量Q

內(nèi)能的改變?chǔ)

取正值“+”

外界對(duì)物體做功

物體從外界吸收熱量

物體的內(nèi)能增加

取負(fù)值“－”

物體對(duì)外界做功

物體向外界放出熱量

物體的內(nèi)能減少

說(shuō)明：在應(yīng)用Δu=Q+W進(jìn)行計(jì)算時(shí)，它們的正負(fù)號(hào)規(guī)定如下：W＞0,表示外界對(duì)系統(tǒng)做功；Ｗ＜0,表示系統(tǒng)對(duì)外界做功；Q＞0,表示系統(tǒng)從外界吸熱；Ｑ＜0，表示系統(tǒng)向外界放熱；Δu＞0,表示系統(tǒng)內(nèi)能增加；Δu＜0,表示系統(tǒng)內(nèi)能減少；

3、熱力學(xué)第一定律說(shuō)明了做功和熱傳遞是系統(tǒng)內(nèi)能改變的量度，沒(méi)有做功和熱傳遞就不可能實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，同時(shí)也進(jìn)一步揭示了能量守恒定律。

4、應(yīng)用熱力學(xué)第一定律解題的一般步驟：

①根據(jù)符號(hào)法則寫出各已知量（W、Q、ΔU）的正、負(fù)；

②根據(jù)方程ΔU=W+Q求出未知量；

③再根據(jù)未知量結(jié)果的正、負(fù)來(lái)確定吸熱、放熱情況或做功情況。

九、能量守恒定律：

1、自然界存在著多種不同形式的運(yùn)動(dòng)，每種運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)著一種形式的能量。如機(jī)械運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)機(jī)械能；分子熱運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)內(nèi)能；電磁運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)電磁能。

2、不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化